WO2006080442A1 - 照射装置及びインクジェット記録装置 - Google Patents
照射装置及びインクジェット記録装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2006080442A1 WO2006080442A1 PCT/JP2006/301327 JP2006301327W WO2006080442A1 WO 2006080442 A1 WO2006080442 A1 WO 2006080442A1 JP 2006301327 W JP2006301327 W JP 2006301327W WO 2006080442 A1 WO2006080442 A1 WO 2006080442A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- temperature
- tube
- tube surface
- mercury lamp
- base part
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J11/00—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form
- B41J11/0015—Devices or arrangements of selective printing mechanisms, e.g. ink-jet printers or thermal printers, for supporting or handling copy material in sheet or web form for treating before, during or after printing or for uniform coating or laminating the copy material before or after printing
- B41J11/002—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating
- B41J11/0021—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation
- B41J11/00214—Curing or drying the ink on the copy materials, e.g. by heating or irradiating using irradiation using UV radiation
Definitions
- the present invention relates to an irradiation apparatus and an ink jet recording apparatus, and more particularly to an irradiation apparatus that irradiates light and an ink jet recording apparatus that records an image using a photocurable ink that is cured by irradiation with light. About.
- inkjet recording apparatuses are often used because images can be recorded easily and inexpensively compared to methods that require plate making, such as gravure printing methods and flexographic printing methods. It is becoming.
- an irradiation device that discharges such a photocurable ink from the nozzles of the recording head and lands on the recording medium, and then irradiates the recording medium with light such as ultraviolet rays to cure the ink.
- Ink jet recording apparatuses are known (see, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4).
- a mercury lamp such as a low-pressure mercury lamp or a high-pressure mercury lamp that irradiates ultraviolet rays is often used.
- Patent Document 5 describes the axial direction of a mercury lamp (fluorescent lamp).
- an illuminating device in which a plurality of air outlets are formed to average out variation in brightness by air-cooling a predetermined portion of the mercury lamp, and the air outlet flow rate at the end of the tube can be increased from the center side.
- Patent Document 6 discloses that even when the tube temperature of the mercury lamp does not reach the predetermined temperature by controlling the applied voltage of the tube current according to the tube surface temperature of the mercury lamp (fluorescent lamp) at the start of lighting. It describes an electronic copier that can start lighting immediately.
- Patent Document 7 describes a mercury lamp replacement instruction device provided with a preheating heater for quickly raising the temperature of the mercury lamp to a predetermined operating temperature at the time of startup.
- Patent Document 8 discloses an exposure apparatus that lowers the voltage required to start discharge of a light source by blowing hot air from the nozzle to the base at the start of lighting of the light source to raise the base temperature to a target temperature.
- Patent Document 9 only the mercury lamp electrode is preheated when the mercury lamp (fluorescent lamp) is turned on to raise the temperature at the end of the tube, thereby facilitating evaporation of mercury remaining at the end of the tube.
- an image reading device and a copying machine are described that stabilize the light quantity change and light quantity distribution of a mercury lamp in a short time.
- Patent Document 5 to Patent Document 7 and Patent Document 9 are all tube temperature control methods when a straight tube mercury lamp is used.
- the invention described in Patent Document 8 is also premised on the use of a light source in which an anode and a cathode are provided in an elliptical spherical tube.
- a mercury lamp having a structure in which a tube is continuously bent is often used in order to ensure irradiation intensity and to reduce the size of the apparatus.
- the temperature in the center rises due to thermal interference, hindering the movement of mercury to the center of the tube end force.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-310454
- Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2003-145725
- Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 06-333538
- Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 10-041080
- Patent Document 5 Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-073811
- Patent Document 6 Japanese Patent No. 2603645
- Patent Document 7 Patent No. 3081795
- Patent Document 8 JP 11-097336 A
- Patent Document 9 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-160888
- the present invention has been made in view of such circumstances, and provides an irradiation apparatus and an ink jet recording apparatus that can shorten the rise time of a mercury lamp having a structure in which a tube is bent a plurality of times. It is for the purpose.
- one aspect of the present invention includes a light emitting tube having a plurality of bent portions and a base portion, a mercury lamp that irradiates ultraviolet rays, and a base portion that detects the temperature of the base portion
- a control unit that controls the base part temperature control means.
- another aspect includes an arc tube having a plurality of bent portions and a base portion, a mercury lamp that irradiates ultraviolet rays, and a tube surface center temperature that detects the temperature of the tube surface center of the arc tube.
- Detection means tube surface center temperature control means for controlling the temperature of the tube surface center, tube surface end temperature detection means for detecting the temperature of the tube surface end of the arc tube, and the tube surface end Based on the detection results of the tube surface end temperature control means, the tube surface center temperature detection means, and the tube surface end temperature detection means, the tube surface end temperature control means for controlling the temperature of the mercury lamp at a predetermined time after the start of lighting of the mercury lamp.
- the tube surface center temperature control means is controlled so that the surface center portion is cooler than the tube surface end.
- Yet another embodiment of the present invention is directed to recording in which photocurable ink is ejected onto a recording medium. And an irradiation device for irradiating the ink landed on the surface of the recording medium with ultraviolet rays.
- FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of an ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an ultraviolet irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a mercury lamp according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of a heater disposed in a reflecting member and a cap part according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 5 is a block diagram showing a control configuration according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 6 is a time chart showing a control sequence according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a graph showing temperature changes of the base part and the tube surface of the arc tube according to the embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a graph showing a change in illuminance of the mercury lamp according to the embodiment of the present invention.
- a mercury lamp that has an arc tube having a plurality of bent parts and a base part, and irradiates ultraviolet rays, a base part temperature detecting means for detecting the temperature of the base part, and a base part for controlling the temperature of the base part Temperature control means, and a control unit that controls the base part temperature control means so that the temperature of the base part is lower than the tube surface temperature of the arc tube before the mercury lamp is turned on.
- Characterized irradiation device Characterized irradiation device.
- Item 2 The irradiation apparatus according to Item 1, wherein one or both of the steps are controlled.
- the control unit sets the temperature of the base part to a coldest point temperature based on the detection result of the base part temperature detection means before the start of lighting of the mercury lamp. Irradiation device.
- a mercury lamp that includes an arc tube having a plurality of bent portions and a base, and that irradiates ultraviolet rays; a tube surface center temperature detecting means that detects the temperature of the tube surface center of the arc tube; and the tube surface center Tube surface center temperature control means for controlling the temperature of the tube section, tube surface end temperature detection means for detecting the temperature of the tube surface end of the arc tube, and the tube surface for controlling the temperature of the tube surface end. Based on the detection results of the end temperature control means, the tube surface center temperature detecting means, and the tube surface end temperature detecting means, the tube surface center is positioned at the tube surface at a predetermined time after the start of lighting of the mercury lamp.
- An irradiation apparatus characterized by controlling the temperature control means at the center of the tube surface so that the temperature is lower than the end.
- An ink jet recording apparatus comprising:
- the apparatus according to item 1 is an irradiation apparatus, which includes an arc tube having a plurality of bent portions and a base part, and irradiates ultraviolet light, and a temperature of the base part.
- the temperature of the base part is lower than the tube surface temperature of the arc tube before the start of lighting of the mercury lamp, and the base part temperature control means for controlling the temperature of the base part.
- a control unit for controlling the base part temperature control means.
- the temperature of the base portion is emitted before the start of lighting of the mercury lamp. Since mercury is maintained at a temperature lower than the temperature of the entire tube surface, the mercury in the mercury lamp moves to the base part having a relatively low temperature in the arc tube. When the mercury lamp is turned on in this state, the mercury moving in the base moves to the center of the arc tube, so the direction of mercury movement is constant. Therefore, the rise time of the mercury lamp is shortened.
- the apparatus according to Item 2 which is an irradiation apparatus, includes a tube surface temperature detecting unit that detects the tube surface temperature, and a tube surface temperature control unit that controls the tube surface temperature, and the mercury lamp. Before the start of lighting, based on the detection results of the base part temperature detection means and the tube surface temperature detection means, the base part temperature control means or the base part temperature control means or the tube part temperature so as to be lower than the tube surface temperature of the arc tube Item 2.
- the irradiation apparatus according to Item 1 wherein one or both of the tube surface temperature control means are controlled.
- the apparatus according to Item 3 is the irradiation apparatus according to Item 1, wherein the control unit is configured to determine the mouthpiece temperature detection unit based on a detection result of the base part temperature detection unit before starting the lighting of the mercury lamp.
- the temperature of the metal part is set to the coldest point temperature.
- the luminous efficiency of the mercury lamp can be maximized by setting the temperature of the base part as the coldest spot temperature.
- the apparatus according to Item 4 is the irradiation apparatus according to Item 3, wherein the coldest spot temperature of the base portion is a predetermined value within a range of 50 ° C to 55 ° C.
- the luminous efficiency of the mercury lamp can be maximized by setting the temperature of the base part as the coldest spot temperature.
- the device according to Item 6 which is an irradiation device, includes an arc tube having a plurality of bent portions and a base, and detects a temperature of a mercury lamp that irradiates ultraviolet rays and a central portion of the tube surface of the arc tube.
- the tube surface center temperature control means is controlled so that the tube surface center portion is cooler than the tube surface end.
- the apparatus according to Item 7 which is an inkjet recording apparatus, irradiates ultraviolet rays onto the recording head that ejects photocurable ink onto the recording medium and the ink that has landed on the surface of the recording medium. It is provided with the irradiation apparatus as described in any one of Claims 1-6.
- the apparatus described in item 8 is the ink jet recording apparatus described in item 7, wherein the ink is a cation curable ink containing a cation polymerizable compound as a main component. .
- the rise time of the mercury lamp after the start of lighting is shortened.
- the luminous efficiency of the mercury lamp can be maximized by setting the temperature of the base part as the coldest point temperature.
- the tube surface temperature of the arc tube is set to be higher than the coldest spot temperature of the base part. By doing so, the mercury in the arc tube can be quickly moved to the base tube.
- an ink jet recording apparatus 1 includes a recording apparatus main body 2 and a support base 3 that supports the recording apparatus main body 2.
- a bar-shaped guide rail 4 is provided inside the recording apparatus main body 2, and a carriage 5 is supported on the guide rail 4.
- the carriage 5 is reciprocated in the scanning direction which is the width direction of the recording medium along the guide rail 4 by the carriage driving mechanism 6 (see FIG. 5).
- the inkjet recording apparatus 1 of the present embodiment is a serial system. In the present invention, a line system may be used.
- a recording head 7 that discharges ink of a predetermined color is mounted on the carriage 5.
- the recording head 7 has an outer shape formed in a substantially rectangular parallelepiped shape, and is arranged so that the longitudinal directions thereof are parallel to each other.
- a plurality of nozzles for ejecting ink onto the recording medium are provided along the conveying direction of the recording medium perpendicular to the scanning direction.
- the carriage 5 is provided with an intermediate tank (not shown) for storing ink and supplying ink to the recording head 7.
- the recording head 7 is communicated with the intermediate tank via an ink supply pipe (not shown). ing.
- the ink according to the present embodiment is an ultraviolet curable ink that includes an activation energy line curable compound as a polymerizable compound and uses ultraviolet rays as an active energy for initiating a polymerization reaction.
- UV curable ink containing a polymerizable compound Are roughly divided into radical curable inks containing radical polymerizable compounds and cationic curable inks containing cationic polymerizable compounds, both of which are applied as inks used in this embodiment. Is possible.
- cationic curing inks are less or less susceptible to polymerization inhibition by oxygen, so they are more sensitive to ultraviolet rays, and the active species acid has the property of accumulating light energy, so it can function. ⁇ Excellent versatility.
- ultraviolet irradiation devices 8 that irradiate the ink discharged from the nozzles onto the recording medium and cure the ink.
- the ultraviolet irradiation device 8 is a box-shaped opening that is directed to the recording medium, and includes a light source cover 9 in which an upstream end in the transport direction protrudes upward. Have. At the upstream end of the light source cover 9 in the transport direction, a lid 10 is provided that is attached to the bottom of the light source cover 9 via a hinge mechanism (not shown). It can be opened and closed with respect to the light source cover 9 by rotating around the bottom.
- a mercury lamp 11 is housed in the light source cover 9 as a light source that emits ultraviolet rays for curing the ink.
- the mercury lamp 11 is provided along the transport direction, and includes an arc tube 13 having a plurality of bent portions 12 formed at predetermined positions so as to have a length dimension equal to or longer than the length in the longitudinal direction of the recording head 7.
- the tube surface of the straight portion from both ends of the arc tube 13 formed by bending in the horizontal direction to the first bend 12 is referred to as “tube surface end 14”, and the tube of the other portion.
- the surface is described as “pipe surface center 15”.
- the shape of the arc tube 13 of the mercury lamp 11 is not limited to that shown in FIG. 3, and may be a shape in which a larger number of bent portions 12 are provided, for example.
- a regulating member 16 for regulating the position of the mercury lamp 11 when the mercury lamp 11 is stored in the light source cover 9 is provided on the inner side surface of the light source cover 9.
- the arc tube 13 has bent portions 17 that bend in a substantially vertical direction in the vicinity of both end portions. At both end portions of the arc tube 13, as shown in FIG. Is installed.
- the base part 18 extends upward along the protruding formation part on the upstream side of the light source cover 9. It extends and is almost perpendicular to the light irradiation surface.
- the base part 18 has a filament (not shown) coated with an electron emitting substance (emitter), and when the base part 18 is energized, the arc tube 13 emits light.
- the base part 18 is provided with a base heater 19 as base part temperature control means.
- a chromium wire is used as the base heater 19, and the nichrome wire is affixed in a spirally wound state on the circumference of the cylindrical base portion 18.
- a base heater may be arranged in a base fixing part (not shown) provided inside the light source cover 9 and the base part 18 may be heated by conduction heat from the base fixing part force.
- the light source cover 9 is provided with a reflecting member 20 that reflects the ultraviolet rays irradiated and diffused from the arc tube 13 to the recording medium so as to cover the arc tube 13. It is.
- a reflecting member 20 for example, a high-purity aluminum reflecting plate that efficiently reflects ultraviolet rays over the entire wavelength range is applied.
- heaters as tube surface temperature control means are arranged on the upper surface and side surfaces of the reflecting member 20, heaters as tube surface temperature control means are arranged.
- -chrome wire is used as the heater.
- the nichrome wire is folded and arranged at a predetermined position along the transport direction so as to have a length substantially equal to the length of the arc tube 13 in the longitudinal direction.
- the heater positioned near the upper portion of the tube surface end 14 of the arc tube 13 is the tube surface end heater 21 as the tube surface end temperature control means
- a heater located near the upper portion of the tube surface central portion 15 of the arc tube 13 is a tube surface central portion heater 22 as a tube surface central portion temperature control means.
- the -chrome wire of the tube surface end heater 21 as the tube surface end temperature control means is arranged so as to be relatively dense, and the tube surface as the tube surface center temperature control means.
- the nichrome wire of the central heater 22 is arranged so as to be relatively sparse.
- a temperature sensor as a tube surface temperature detecting means is arranged on the upper surface of the reflecting member 20.
- a thermistor is used as the temperature sensor.
- the temperature sensor disposed near the center of the upper surface of the reflecting member 20 is the center of the tube surface as the tube surface center temperature detecting means.
- a temperature sensor disposed near the end of the upper surface of the reflecting member 20 is a tube surface end temperature sensor 24 serving as a tube surface end temperature detecting means.
- FIG. 4 Furthermore, as shown in FIG. 4, four elliptical air holes 25 are formed on the upper surface of the reflecting member 20.
- slide rails 26 are arranged in the main scanning direction on the upper surface of the reflecting member 20 and at both ends on the upstream side and the downstream side in the transport direction.
- An air blow prevention plate 27 is supported on the slide rail 26, and is reciprocated in the main scanning direction along the slide rail 26 by the slide mechanism 28.
- a solenoid is used as the slide mechanism 28.
- the air blow prevention plate 27 is formed as a width dimension and a length dimension capable of closing the four vent holes 25, and moves along the slide rail 26 above the four vent holes 25, thereby It is now possible to close the pore 25.
- the air blow prevention plate 27 is formed with a notch 29 for exposing the temperature sensor 23 at the center of the pipe surface when moved to a position where the four vent holes 25 are closed.
- the downstream side in the transport direction of the light source cover 9 is a light emitting tube housing portion 30 in which the light emitting tube 13 is housed.
- a tube surface center cooling fan 31 for cooling the tube surface center portion 15 of the arc tube 13 is provided as a center temperature control means.
- a blower port 32 for blowing air into the arc tube storage unit 30 is formed on the upper surface of the arc tube storage unit 30 and below the central cooling fan 31 of the tube surface.
- a plurality of exhaust ports 33 for exhausting the internal force of the arc tube storage unit 30 are formed on each side surface of the arc tube storage unit 30.
- the projecting formation portion on the upstream side of the light source cover 9 is a base storing portion 34 in which the base portion 18 is stored.
- a base cooling fan 35 that cools the base part 18 is provided as a base part temperature control means on one side surface of the base storage part 34 that is connected to the upper surface of the arc tube storage part 30.
- an outside air inlet 36 for sending outside air into the inside of the base housing portion 34 by rotation of the base cooling fan 35 is formed on the side surface of the base housing portion 34 and below the base cooling fan 35.
- an exhaust slit (not shown) for exhausting air from the inside of the base housing portion 34 is formed on one surface of the lid portion of the light source cover 9.
- a base temperature sensor 37 as a base part temperature detecting means is provided in the vicinity of the base part 18 when the mercury lamp 11 is stored in the light source cover 9 inside the base storage part 34. Is provided.
- a plate-like main body side partition member (not shown) is provided between the arc tube storage section 30 and the base storage section 34 in the light source cover 9 so as to have heat insulation and to partition both sections.
- a plate-like lid-side partition member (not shown) is provided at a position corresponding to the main body-side partition member of the lid portion so as to partition the arc tube housing portion 30 and the base housing portion 34 with heat insulation. Have been. Then, when the lid portion is closed with respect to the light source cover, the main body side cutting member and the lid side partition member are combined to provide a space between the arc tube storage portion 30 and the base storage portion 34.
- a partition member for partitioning is formed.
- the bottom of the light source cover 9 facing the recording medium prevented dirt such as ink mist from adhering to the arc tube 13, and was lifted up due to poor conveyance or the like.
- a plate-shaped protection member 39 for preventing the recording medium from coming into contact with the arc tube 13 is attached.
- the protection member 39 is supported by a frame-shaped support member 40 provided along the inner peripheral surface of the bottom of the light source cover 9.
- the protective member 39 for example, ordinary quartz glass or synthetic quartz glass that can efficiently transmit the UV-C region (up to 280 nm) particularly in the ultraviolet wavelength region is preferably used.
- one area in the movable range of the carriage 5 is a recording area for recording on a recording medium.
- a platen 41 made of a flat plate member and supporting the recording surface force of the recording medium is disposed below the carriage 5 in the recording area.
- a transport mechanism 42 (see FIG. 5) for transporting the recording medium in the transport direction is provided on the side of the platen 41.
- the transport mechanism 42 is provided with, for example, a transport motor and a transport roller (not shown).
- the recording medium is transported in the transport direction by rotating the transport roller by driving the transport motor.
- the conveyance mechanism 42 repeats conveyance and stop of the recording medium in accordance with the operation of the carriage 5 to convey the recording medium intermittently.
- the recording head 7 is not shown.
- ⁇ ⁇ ⁇ An ink tank 43 is provided to supply ink to the intermediate tank.
- an illuminance sensor 44 serving as an illuminance detection unit that detects the ultraviolet illuminance of the ultraviolet irradiation device 8 is disposed at the other outer end of the recording area in the movement range of the carriage 5. Further, a maintenance unit 45 for performing maintenance work of the recording head 7 is disposed on the side of the illuminance sensor 44! /.
- the control unit 46 includes a CPU, a ROM, and a RAM (all not shown).
- the processing program recorded in the ROM is expanded in the RAM and the processing program is executed by the CPU.
- the control unit 46 includes a carriage drive mechanism 6, a transport mechanism 42, a recording head 7, a mercury lamp 11, an illumination sensor 44, a base temperature sensor 37, a tube surface center temperature sensor 23, and a tube surface end temperature sensor 24.
- Base heater 19 Base heater 19, base cooling fan 35, tube surface center cooling fan 31, tube surface end heater 21, tube surface center heater 22, maintenance unit 45 and slide mechanism 28 are connected. Each component is driven and controlled based on the status of the various connected members.
- the control unit 46 controls the carriage driving mechanism 6 to reciprocate the carriage 5 in the scanning direction.
- the control unit 46 controls the conveyance mechanism 42 to set the recording medium in the scanning direction. It is designed to be conveyed in a direction that goes straight.
- the mercury lamp 11 is controlled to control the ink landed on the recording medium. It is designed to irradiate with ultraviolet rays.
- the control unit 46 controls the maintenance unit 45 to start a maintenance operation at a predetermined interval.
- control unit 46 is configured as follows: the base heater 19, the base cooling fan 35, the pipe The surface end heater 21, the tube surface center heater 22 and the tube surface center cooling fan 31 are controlled.
- the control unit 46 turns on the base heater 19 before the start of lighting of the mercury lamp 11, and sets the base temperature to the coldest point temperature based on the detection result of the base temperature sensor 37.
- the “cold spot temperature” is the lowest temperature inside the arc tube 13 and the emission of the mercury lamp 11. This is the temperature at which efficiency is maximized.
- the base temperature is made constant at the coldest spot temperature within a range of 50 ° C. to 55 ° C. before the lighting of the mercury lamp 11 is started.
- the control unit 46 starts turning on the mercury lamp 11 and simultaneously turns off the cap heater 19.
- control unit 46 starts turning on the mercury lamp 11 and at the same time sets the base cooling fan 35 to ON. Then, the base part 18 that self-heats after the mercury lamp 11 is turned on is cooled by the base cooling fan 35, and the temperature of the base part 18 is within a range of 50 ° C to 55 ° C based on the detection result of the base temperature sensor 37. It keeps constant at the coldest spot temperature.
- the control unit 46 turns on the tube surface center heater 22 and the tube surface end heater 21 to turn on the base temperature sensor 37, the tube surface end temperature sensor 24, and the tube surface. Based on the detection result of the central temperature sensor 23, the temperature of the entire pipe surface is maintained higher than the temperature of the base 18.
- the tube surface center heater 22 and the tube surface end heater 21 make the temperature of the entire tube surface constant within a range of 60 ° C to 100 ° C. As a result, before the mercury lamp 11 starts lighting, the mercury in the mercury lamp 11 moves to the relatively low temperature base 18 inside the arc tube 13! /.
- the control unit 46 keeps the tube end heater 21 ON, turns off the tube center heater 22, and turns off the tube center cooling fan 31. It is supposed to be ON. As a result, the temperature of the tube surface central portion 15 becomes lower than the temperature of the tube surface end portion 14, and mercury moves quickly from the base portion 18 to the tube surface central portion 15.
- the control unit 46 determines that the illuminance of the mercury lamp 11 is stable based on the detection result of the illuminance sensor 44, the control unit 46 turns off the tube surface end heater 21. As a result, the temperature of the tube surface end 14 and the temperature of the tube surface center portion 15 are gradually increased by the self-heating of the mercury lamp 11 thereafter.
- the self-heating of the mercury lamp 11 is heat generated by Joule heat generated when a current is passed through the arc tube 13 of the mercury lamp 11.
- control unit 46 determines that the illuminance of the mercury lamp 11 is stable based on the detection result of the illuminance sensor 44, the control unit 46 drives the slide mechanism 28 to drive the air blowing prevention plate 27 into four ventilation holes.
- the vent hole 25 is closed by sliding it above the hole 25. In this way, the air from the tube surface central cooling fan 31 is blocked by the air blow prevention plate 27 and the cooling of the tube surface central portion 15 is stopped, so that the temperature of the tube surface central portion 15 changes after the illuminance is stabilized.
- the mercury inside the arc tube 13 is prevented from moving and the illuminance distribution is prevented from becoming unstable.
- the control unit 46 turns on the cap heater 19 before the start of lighting of the mercury lamp 11 of the ultraviolet irradiation device 8, as shown in FIG. Then, based on the detection result of the base temperature sensor 37, the temperature of the base part 18 is set to the coldest spot temperature.
- the temperature of the base 18 is constant at the coldest spot temperature within a range of 50 ° C to 55 ° C.
- control unit 46 turns on the tube surface end heater 21 and the tube surface center heater 22 before the mercury lamp 11 starts lighting. Then, based on the detection results of the base temperature sensor 37, the pipe surface end temperature sensor 24, and the pipe surface center temperature sensor 23, the temperature of the entire pipe surface is maintained higher than the temperature of the base part 18. In this embodiment, the temperature of the entire pipe surface is constant within a range of 60 ° C to 100 ° C.
- the control unit 46 starts turning on the mercury lamp 11 and simultaneously turns off the base heater 19 and turns on the base cooling fan 35. From this, the base part 18 that self-heats after the mercury lamp 11 is turned on is cooled by the base cooling fan 35, and the temperature of the base part 18 is set to 50 ° C to 55 ° C based on the detection result of the base temperature sensor 37. Keep constant at the coldest spot temperature within the range of.
- control unit 46 starts lighting the mercury lamp 11, and simultaneously turns off the tube surface center heater 22 and turns on the tube surface center cooling fan 31.
- the temperature of the central portion 15 of the tube surface becomes lower than the temperature of the end portion 14 of the tube surface, and mercury quickly moves from the base portion 18 to the central portion of the arc tube 13.
- the control unit 46 when determining that the illuminance of the mercury lamp 11 is stable based on the detection result of the illuminance sensor 44, the control unit 46 turns off the tube surface end heater 21. As a result, after that, both the tube end 14 and the center 15 of the tube surface gradually relax due to the self-heating of the mercury lamp 11. The temperature rises.
- control unit 46 determines that the illuminance of the mercury lamp 11 is stable based on the detection result of the illuminance sensor 44, the control unit 46 drives the slide mechanism 28 to move the air blow prevention plate 27 to the four vent holes 25. Slide up to close vent 25. In this way, the cooling of the tube center cooling fan 31 is blocked by the air blow prevention plate 27 and the cooling of the tube center 15 is stopped, so that the temperature of the tube center 15 changes after the brightness is stabilized. This prevents the mercury inside the arc tube 13 from moving and avoids the illuminance distribution becoming unstable.
- FIG. 7 is a graph showing temperature changes of the base part 18, the pipe surface end part 14, and the pipe surface center part 15 from the start of lighting of the mercury lamp 11 to the stabilization of illuminance.
- the temperature of the base part 18 is the coldest point temperature by the base heater 19 before the lighting of the mercury lamp 11 is started. 50 ° C.
- the cap 18 is self-heated.
- the cap heater 19 is turned off while the cap cooling fan 35 is turned on. It is kept at a cold spot temperature of 50 ° C. In this manner, the temperature of the base 18 is maintained at the coldest spot temperature of 50 ° C. from the start of lighting of the mercury lamp 11 until the illuminance is stabilized.
- the temperature of the tube center 15 is 100 ° C. by the tube center heater 22 before the mercury lamp 11 starts lighting. It is said. That is, when the mercury lamp 11 is turned on, the temperature at the central portion 15 of the tube surface is maintained at a higher temperature than the temperature at the base portion 18. At the same time as the mercury lamp 11 starts lighting, the tube center heater 22 is turned off to stop the heating of the tube center 15 and the tube center cooling fan 31 is turned on at the same time as the mercury lamp 11 starts lighting. When the cooling of the central portion 15 of the tube surface is started, the temperature of the central portion 15 of the tube surface thereafter gradually increases due to the self-heating of the mercury lamp 11.
- the air blow prevention plate 27 blocks the air from the tube surface central cooling fan 31 and stops the cooling of the tube surface central portion 15. The temperature change of the central portion 15 of the tube surface by the cooling fan 31 is eliminated, and the temperature of the arc tube 13 of the mercury lamp 11 is stabilized.
- the tube surface end heater 21 causes the temperature of the tube surface end 14 to be 100 ° C., the same as the temperature of the tube surface center 15. That is, the temperature of the tube end 14 is maintained at a higher temperature than the temperature of the cap 18 before the mercury lamp 11 is turned on. Therefore, before the start of lighting of the mercury lamp 11, the temperature of the entire tube surface including the above-described tube surface central portion 15 is maintained higher than the temperature of the base portion 18. Thus, before the mercury lamp 11 starts lighting, the mercury moves from the central portion or the end portion of the arc tube 13 to the base portion 18.
- the temperature of the tube surface end 14 rises due to heating by the tube surface end heater 21 and self-heating of the mercury lamp 11. As described above, the tube end heater 21 remains ON after the mercury lamp 11 starts lighting, and is not cooled by the fan.
- the graph (c) showing the temperature change at the end 14 of the tube surface shows a temperature rise at an early stage, and at the center of the tube surface at a predetermined time before the lighting start power intensity of the mercury lamp 11 stabilizes. It is maintained at a higher temperature than the graph (b) showing the temperature change of 15.
- the temperature of the tube surface end 14 is maintained at a higher temperature than the temperature of the tube surface central portion 15 for a predetermined time before the lighting start power illuminance of the mercury lamp 11 is stabilized.
- the mercury easily moves from the base part 18 to the central part of the arc tube 13 at a predetermined time from when the mercury lamp 11 is turned on until the illuminance is stabilized.
- FIG. 8 is a graph showing the change in illuminance until the lighting start power of the mercury lamp 11 becomes stable.
- graph (A) shows the change in illuminance when temperature control is not performed on any of the base part 18, the pipe surface end part 14, or the pipe surface center part 15.
- the illuminance of the mercury lamp 11 gradually increases and stabilizes after a predetermined time.
- graph (B) shows the illuminance when the base heater 19 is controlled to the coldest spot temperature by controlling the base heater 19 before the mercury lamp 11 starts to be lit, as is conventionally done. It shows a change.
- the base part 18 is set to the coldest point temperature before starting lighting, if the temperature of the entire tube surface is not controlled before starting lighting, mercury is distributed over the entire tube surface. ing.
- mercury first moves to the base portion 18 having a relatively low temperature inside the arc tube 13 after the lighting is started.
- the illuminance that has risen as a result of the start of lighting temporarily decreases at this point.
- the mercury from the base 18 to the tube surface The illuminance rises again because it moves as a whole. Therefore, in the conventional method, as shown in the graph), the curve has a portion protruding downward after the start of lighting.
- the graph (C) shows that in the present embodiment, the base heater 19 is controlled to maintain the base 18 at the coldest spot temperature before the mercury lamp 11 starts lighting, and the tube surface center heater 22 and Illumination change is shown when the tube surface end heater 21 is controlled and the temperature of the entire tube surface is maintained higher than the temperature of the base portion 18 before the mercury lamp 11 starts to light.
- the mercury inside the light emitting tube 13 is relatively low in the inside of the light emitting tube 13, and the base is Move to section 18.
- the mercury contained in the base part 18 moves to the central part of the arc tube 13, so that the mercury moving direction becomes constant. Therefore, as shown in the graph (C), the rise time of the mercury lamp 11 after the start of lighting is shortened as compared with the case of the graph (A) or the graph (B).
- the graph (D) shows the central heater of the tube surface in consideration of the temperature control of the base portion 18 and the entire tube surface before the start of lighting of the mercury lamp 11 in the case of the graph (C). 22 shows the change in illuminance when the temperature of the central portion 15 of the tube surface is maintained at a lower temperature than the temperature of the end portion 14 of the tube surface after the mercury lamp 11 starts lighting by controlling the cooling fan 31 and the tube surface central portion cooling fan 31.
- the temperature of the central portion 15 of the tube surface is maintained lower than the temperature of the end portion 14 of the tube surface, so that mercury moves quickly from the base portion 18 to the central portion of the arc tube 13. . Therefore, as shown in the graph (D), the rise time of the mercury lamp 11 after the start of lighting is further shortened as compared with the cases of the graphs (A) to (C).
- the air blow prevention plate 27 blocks the air from the tube surface cooling fan 31 and stops the cooling of the tube surface central portion 15, so that the tube surface central portion is stopped.
- the temperature of the central portion 15 of the tube surface 15 by the cooling fan 31 disappears, the temperature of the arc tube 13 of the mercury lamp 11 is stabilized, and the illuminance distribution is stabilized.
- the temperature of the entire tube surface of the arc tube 13 is maintained higher than the temperature of the base portion 18 before the mercury lamp 11 starts to light.
- the mercury in the mercury lamp 11 has a relatively low temperature inside the arc tube 13, and the base 18 Move to. Then, when the lighting of the mercury lamp 11 is started in this state, the mercury collected in the base part 18 moves to the central part of the arc tube 13, so that the movement direction of mercury becomes constant. Therefore, the rise time of the mercury lamp 11 is shortened.
- the temperature of the base part 18 as the coldest point temperature, maximizing the luminous efficiency of the mercury lamp 11, and making the tube surface temperature of the arc tube 13 higher than the coldest point temperature of the base part 18
- the mercury inside the light emitting tube 13 can be quickly moved from the base portion 18 to the central portion of the light emitting tube 13.
- the temperature of the tube surface central portion 15 of the arc tube 13 is maintained at a temperature lower than the temperature of the tube surface end portion 14. Move quickly to the center. Therefore, the rise time of the mercury lamp 11 after the start of lighting is shortened.
- the rise time of the mercury lamp after the start of lighting is shortened.
- the temperature of the entire tube surface of the light emitting tube 13 is controlled to be higher than the temperature of the base 18 and the lighting of the mercury lamp 11 is started.
- the force that controls the temperature at the center 15 of the tube surface to be lower than the temperature at the end 14 of the tube surface by turning off the center heater 24, even when one of these controls is performed, The effects of the present invention can be obtained.
- the control unit 46 starts turning on the mercury lamp 11, and simultaneously turns off the tube surface center heater 24 and turns on the tube surface center cooling fan 31.
- the tube surface center is turned on.
- the cooling fan 31 at the center of the tube surface is provided above the center portion 15 of the tube surface, and the inside of the arc tube storage unit 30 is divided so that the tube surface end 14 and the tube surface center portion 15 of the arc tube are separated. It is conceivable to have a configuration of partitioning. In this case as well, after the mercury lamp 11 starts lighting, the mercury quickly enters the arc tube 13 from the base 18. Since it moves to the center, the effect of the present invention can be obtained.
- the means for controlling the temperature of the base part using a cooling fan as the cooling device for cooling the base part and controlling the temperature of the base part is limited to this. is not.
- a Peltier module in which a plurality of Peltier elements, which are thermoelectric cooling elements, are electrically connected in series is provided via a heat conduction part that covers the periphery of two base parts with a material force with high thermal conductivity. You may do it.
- the Peltier module is designed to absorb heat from one side of the Peltier element and dissipate heat from the other side by passing a direct current from the power supply to the Peltier element.
- a Peltier module is provided as a means for cooling the base and controlling the temperature, the cooling surface and the heating surface can be switched by changing the direction of the current flowing through the Peltier element.
- the heat conduction part abutment surface is a cooling surface on the surface opposite to the heat conduction part abutment surface that abuts the heat conduction part of the Peltier module, it is absorbed and transmitted from the cooling surface.
- a heat sink that dissipates heat should be provided, and a cooling fan that dissipates the heat that is also radiated from the heat sink power should be provided above the heat sink.
- a direct current is applied to the Peltier element in such a direction that the contact surface of the heat conduction part of the Peltier module becomes the cooling surface so that the temperature of the base part is lower than the tube surface temperature of the arc tube.
- the power supply unit is controlled to flow, and the cooling fan is driven to rotate.
- the power supply unit is appropriately changed so that the direction of the direct current flowing through the Peltier element is appropriately adjusted so that the temperature of the base unit is a temperature at which the output is stable and the light emission efficiency is good. It is good to control. That is, when the temperature of the base part is higher than 50 to 55 ° C with respect to the temperature at which the light emission efficiency of ultraviolet rays determined according to the electric power applied to the base part is the maximum, the heat conduction part of the Peltier module is used. The power supply unit is controlled so that a direct current flows through the Peltier element in the direction in which the contact surface becomes the cooling surface, and the cooling fan is driven to rotate.
- the temperature of the base part is lower than 50 to 55 ° C with respect to the temperature at which the light emission efficiency of ultraviolet rays, which is determined according to the electric power applied to the base part, is the maximum, contact the heat conduction part of the Peltier module Control the power supply so that a direct current flows through the Peltier element in the direction where the surface becomes the heating surface.
- a water jacket or a water cooling tank in contact with all the base portions of the light source may be provided, and a water cooling type cooling device may be provided as in a method of supplying cooling water without endurance. In that case, temperature adjustment may be performed by controlling the cooling water supply flow rate.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
Abstract
紫外線照射装置8に、複数の屈曲部を有する発光管13及び口金部18を備え紫外線を照射する水銀灯11と、口金部18の温度を検出する口金温度センサ37と、発光管13の管面温度を検出する管面温度センサと、前記管面温度を制御するヒータと、水銀灯11の点灯開始前において、口金温度センサ37及び管面温度センサの検出結果に基づき、発光管13の管面温度が口金部18の温度より高温となるようにヒータを制御する制御部46と、を設ける。
Description
明 細 書
照射装置及びインクジェット記録装置
技術分野
[0001] 本発明は、照射装置及びインクジェット記録装置に係り、特に、光を照射する照射 装置及び光を照射することによって硬化する光硬化性インクを用いて画像の記録を 行うインクジ ット記録装置に関する。
背景技術
[0002] 近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較し て、簡便にかつ安価に画像を記録することができるという理由から、インクジェット記 録装置が多く用いられるようになってきて 、る。
[0003] インクジェット記録装置を用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、商 品や商品の包装に、榭脂ゃ金属などのインク吸収性のな 、材料を用いることが多 ヽ 。そして、このようなインク吸収性のない材料の記録媒体に対してインクを定着させる ために、例えば紫外線などの光を照射することにより硬化するインクを吐出するノズル を有する記録ヘッドを備えたインクジェット記録装置が知られている(例えば、特許文 献 1及び特許文献 2参照)。
[0004] また、このような光硬化性インクを記録ヘッドのノズルから吐出して記録媒体に着弾 させた後、この記録媒体に紫外線などの光を照射してインクを硬化させる照射装置を 備えたインクジェット記録装置が知られている(例えば、特許文献 3及び特許文献 4参 照)。このような照射装置の光源としては、紫外線を照射する低圧水銀ランプ、高圧 水銀ランプなどの水銀灯が多く使用されている。
[0005] ここで、照射装置の光源として水銀灯を用いる場合、水銀は管内の温度の低い方 に集まる性質があることから、管内に温度の高い部分があると水銀が移動しに《なる 。一方、一般に水銀灯の管端部は他の部分より温度が高くなることから、管全体に水 銀が 、きわたり照度が安定するまで時間を要して 、た。
[0006] そこで、水銀灯の立ち上がり時間を短縮するために、水銀灯の管温度を制御する 種々の方法が提案されている。例えば、特許文献 5には、水銀灯 (蛍光灯)の軸方向
に水銀灯の所定の箇所を空気冷却することによって輝度のばらつきを平均化させる ための複数の空気吹出口が形成され、管端部の空気吹出流量を中央側より大きくす ることができる照明装置が記載されている。また、特許文献 6には、点灯開始時の水 銀灯 (蛍光灯)の管面温度に応じて管電流の印加電圧を制御することにより、水銀灯 の管温度が所定温度に達していない場合でも即座に照明を開始することができる電 子複写機が記載されている。また、特許文献 7には、立ち上がり時に水銀灯の温度を 所定の作動温度まで速やかに上昇させるための予熱ヒータが設けられた水銀灯の交 換指示装置が記載されて!ヽる。
[0007] また、光源の管端部に装着された口金部の温度を制御する方法も提案されている 。例えば、特許文献 8には、光源の点灯開始時にノズルから口金に高温エアーを吹 き付けて口金温度を目的の温度まで上昇させることによって、光源の放電開始に必 要な電圧を下げる露光装置が記載されている。また、特許文献 9には、水銀灯 (蛍光 灯)の電源投入時に水銀灯の電極のみ予熱して管端部の温度を上昇させることによ り、管端部に留まっていた水銀を蒸発し易くし、短時間で水銀灯の光量変化、光量 分布を安定させる画像読取装置及び複写機が記載されている。
[0008] しかし、特許文献 5〜特許文献 7及び特許文献 9に記載の発明は、いずれも直管形 の水銀灯を使用する場合の管温度の制御方法であった。また、特許文献 8に記載の 発明も、楕円球の管内に陽極及び陰極を設けた光源の使用を前提としたものであつ た。
[0009] 一方、インクジェット記録装置の紫外線照射装置としては、照射強度の確保と装置 の小型化の要請から、管を連続的に折り曲げた構造の水銀灯が多く用いられている 。そして、管を複数回曲げた構造の水銀灯では熱干渉によって中央部の温度が上が り、管の端部力 中央部への水銀の移動を阻害することから、水銀灯の立ち上がりに 時間を要すると ヽぅ問題が生じて!/、た。
[0010] したがって、管面端部又は口金部の温度を制御したとしても、管を連続的に折り曲 げた構造の水銀灯を使用する場合は、管面端部又は口金温度と連続的に折り曲げ た管の中央部の温度との相関関係を把握した上でその双方を制御しなければ、水銀 灯全体としての立ち上がりを改善することはできない。
特許文献 1 特開 2001—310454号公報
特許文献 2特開 2003 — 145725号公報
特許文献 3特開平 06 - - 333538号公報
特許文献 4特開平 10- -041080号公報
特許文献 5特開平 09 - -073811号公報
特許文献 6特許第 2603645号公報
特許文献 7特許第 3081795号公報
特許文献 8特開平 11 - -097336号公報
特許文献 9特開 2001 — 160888号公報
発明の開示
[0011] 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、管を複数回曲げた構造の水 銀灯の立ち上がり時間を短縮することを可能とする照射装置及びインクジェット記録 装置を提供することを目的とするものである。
[0012] 上記目的を達成するための、本発明の一つの態様は、複数の屈曲部を有する発光 管及び口金部を備え、紫外線を照射する水銀灯と、前記口金部の温度を検出する 口金部温度検出手段と、前記口金部の温度を制御する口金部温度制御手段と、前 記水銀灯の点灯開始前において、前記発光管の管面温度より、口金部の温度が低 温となるように前期口金部温度 制御手段を制御する制御部と、を備えることを特徴 とした照射装置にある。
[0013] また、別の態様は、複数の屈曲部を有する発光管及び口金部を備え、紫外線を照 射する水銀灯と、前記発光管の管面中央部の温度を検出する管面中央部温度検出 手段と、前記管面中央部の温度を制御する管面中央部温度制御手段と、前記発光 管の管面端部の温度を検出する管面端部温度検出手段と、前記管面端部の温度を 制御する管面端部温度制御手段と、前記管面中央部温度検出手段及び管面端部 温度検出手段の検出結果に基づき、前記水銀灯の点灯開始後の所定時間におい て、前記管面中央部が前記管面端部より低温となるように管面中央部温度制御手段 を制御することを特徴とする照射装置にある。
[0014] 本発明のさらに別の態様は、記録媒体に対して光硬化性インクを吐出する記録へ
ッドと、記録媒体の表面に着弾した前記インクに紫外線を照射する、上記の照射装 置とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置にある。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す斜視図であ る。
[図 2]本発明の実施形態に係る紫外線照射装置の構成を示す斜視図である。
[図 3]本発明の実施形態に係る水銀灯の構成を示す斜視図である。
[図 4]本発明の実施形態に係る反射部材及び口金部に配置されたヒータの構成を示 す斜視図である。
[図 5]本発明の実施形態に係る制御構成を示すブロック図である。
[図 6]本発明の実施形態に係る制御シーケンスを示すタイムチャートである。
[図 7]本発明の実施形態に係る口金部及び発光管の管面の温度変化を示すグラフ である。
[図 8]本発明の実施形態に係る水銀灯の照度変化を示すグラフである。
符号の説明
[0016] 1 インクジェット記録装置
2 記録装置本体
3 支持台
4 ガイドレール
5 キャリッジ
7 記録ヘッド
8 紫外線照射装置
9 光源カバー
11 水銀灯
13 発光管
14 管面端部
15 管面中央部
18 口金部
19 口金ヒータ
20 反射部材
21 管面端部ヒータ
22 管面中央部ヒータ
23 管面中央部温度センサ
24 管面端部温度センサ
25 通気孑し
26 スライドレーノレ
27 送風防止板
28 スライド機構
30 発光管収納部
31 管面中央部冷却ファン
34 口金収納部
35 口金冷却ファン
37 口金温度センサ
44 照度センサ
46 制御部
発明を実施するための最良の形態
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1)複数の屈曲部を有する発光管及び口金部を備え、紫外線を照射する水銀灯と、 前記口金部の温度を検出する口金部温度検出手段と、前記口金部の温度を制御す る口金部温度制御手段と、前記水銀灯の点灯開始前において、前記発光管の管面 温度より、口金部の温度が低温となるように前期口金部温度制御手段を制御する制 御部と、を備えることを特徴とした照射装置。
(2)前記管面温度を検出する管面温度検出手段と、前記管面温度を制御する管面 温度制御手段と、を備え、前記水銀灯の点灯開始前において、前記口金部温度検 出手段及び前記管面温度検出手段の検出結果に基づき、前記口金部が発光管の 管面温度より低温となるように前記口金部温度制御手段又は前期管面温度制御手
段の 、ずれか一方又は両方を制御することを特徴とした項 1に記載の照射装置。
(3)前記制御部は、前記水銀灯の点灯開始前において、前記口金部温度検出手段 の検出結果に基づき、前記口金部の温度を最冷点温度にすることを特徴とする項 1 に記載の照射装置。
(4)前記口金部の最冷点温度は 50°C〜55°Cの範囲内における所定の値であること を特徴とする項 3に記載の照射装置。
(5)前記発光管の管面温度は 60°C〜100°Cの範囲内における所定の値であること を特徴とする項 4に記載の照射装置。
(6)複数の屈曲部を有する発光管及び口金部を備え、紫外線を照射する水銀灯と、 前記発光管の管面中央部の温度を検出する管面中央部温度検出手段と、前記管面 中央部の温度を制御する管面中央部温度制御手段と、前記発光管の管面端部の温 度を検出する管面端部温度検出手段と、前記管面端部の温度を制御する管面端部 温度制御手段と、前記管面中央部温度検出手段及び管面端部温度検出手段の検 出結果に基づき、前記水銀灯の点灯開始後の所定時間において、前記管面中央部 が前記管面端部より低温となるように管面中央部温度制御手段を制御することを特 徴とする照射装置。
(7)記録媒体に対して光硬化性インクを吐出する記録ヘッドと、記録媒体の表面に 着弾した前記インクに紫外線を照射する、項 1〜項 6の何れか一項に記載の照射装 置とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。
(8)前記インクは一主成分としてカチオン重合性ィ匕合物を含むカチオン硬化性インク であることを特徴とする項 7に記載のインクジェット記録装置。
[0018] 上記課題を解決するために項 1記載の装置は、照射装置であって、複数の屈曲部 を有する発光管及び口金部を備え、紫外線を照射する水銀灯と、前記口金部の温 度を検出する口金部温度検出手段と、前記口金部の温度を制御する口金部温度制 御手段と、前記水銀灯の点灯開始前において、前記発光管の管面温度より、口金部 の温度が低温となるように前期口金部温度制御手段を制御する制御部と、を備えるこ とを特徴とする。
[0019] 項 1に記載の装置によれば、水銀灯の点灯開始前において口金部の温度を発光
管の管面全体の温度より低温に維持することから、水銀灯の水銀は発光管内で比較 的温度の低い口金部に移動する。そして、この状態で水銀灯の点灯を開始すると、 口金部に集まっていた水銀が発光管の中央部に移動するため、水銀の移動方向は 一定となる。したがって、水銀灯の立ち上がり時間は短縮される。
[0020] 項 2記載の装置は、照射装置であって、前記管面温度を検出する管面温度検出手 段と、前記管面温度を制御する管面温度制御手段と、を備え、前記水銀灯の点灯開 始前において、前記口金部温度検出手段及び前記管面温度検出手段の検出結果 に基づき、前記口金部が発光管の管面温度より低温となるように前記口金部温度制 御手段又は前期管面温度制御手段のいずれか一方又は両方を制御することを特徴 とした項 1に記載の照射装置。
[0021] 項 2に記載の装置によれば、水銀灯の点灯開始前において口金部の温度を発光 管の管面全体の温度より低温に維持することから、水銀灯の水銀は発光管内で比較 的温度の低い口金部に移動する。そして、この状態で水銀灯の点灯を開始すると、 口金部に集まっていた水銀が発光管の中央部に移動するため、水銀の移動方向は 一定となる。したがって、水銀灯の立ち上がり時間は短縮される。
[0022] 項 3に記載の装置は、項 1に記載の照射装置であって、前記制御部は、前記水銀 灯の点灯開始前において、前記口金部温度検出手段の検出結果に基づき、前記口 金部の温度を最冷点温度にすることを特徴とする。
[0023] 項 3に記載の装置によれば、口金部の温度を最冷点温度として水銀灯の発光効率 を最大とすることができる。
[0024] 項 4に記載の装置は、項 3に記載の照射装置であって、前記口金部の最冷点温度 は 50°C〜55°Cの範囲内における所定の値であることを特徴とする。
[0025] 項 4に記載の装置によれば、口金部の温度を最冷点温度として水銀灯の発光効率 を最大とすることができる。
[0026] 項 5に記載の装置は、項 4に記載の照射装置であって、前記発光管の管面温度は 60°C〜100°Cの範囲内における所定の値であることを特徴とする。
[0027] 項 5に記載の装置によれば、発光管の管面温度を口金部の最冷点温度より高温と することにより、発光管内の水銀を口金部力 管面に速やかに移動させることができ
る。
[0028] 項 6に記載の装置は、照射装置であって、複数の屈曲部を有する発光管及び口金 部を備え、紫外線を照射する水銀灯と、前記発光管の管面中央部の温度を検出す る管面中央部温度検出手段と、前記管面中央部の温度を制御する管面中央部温度 制御手段と、前記発光管の管面端部の温度を検出する管面端部温度検出手段と、 前記管面端部の温度を制御する管面端部温度制御手段と、前記管面中央部温度 検出手段及び管面端部温度検出手段の検出結果に基づき、前記水銀灯の点灯開 始後の所定時間において、前記管面中央部が前記管面端部より低温となるように管 面中央部温度制御手段を制御することを特徴とする。
[0029] 項 6に記載の装置によれば、水銀灯の点灯開始後において発光管の管面中央部 を管面端部より低温に維持することから、水銀は口金部力 発光管の中央部に速や 力に移動する。したがって、点灯開始後の水銀灯の立ち上がり時間は短縮される。
[0030] 項 7に記載の装置は、インクジェット記録装置であって、記録媒体に対して光硬化 性インクを吐出する記録ヘッドと、記録媒体の表面に着弾した前記インクに紫外線を 照射する、項 1〜項 6の何れか一項に記載の照射装置とを備えることを特徴とする。
[0031] 項 7に記載の装置によれば、インクジェット記録装置において項 1〜項 6と同様の作 用を得ることができる。
[0032] 項 8に記載の装置は、項 7に記載のインクジェット記録装置であって、前記インクは 一主成分としてカチオン重合性ィ匕合物を含むカチオン硬化性インクであることを特徴 とする。
[0033] 項 8に記載の装置によれば、カチオン硬化性インクを使用して Zと同様の作用を 得ることができる。
[0034] 次に発明による効果について記述する。
[0035] 項 1又は項 2に記載の装置によれば、点灯開始後の水銀灯の立ち上がり時間は短 縮される。
[0036] 項 3又は項 4に記載の装置によれば、口金部の温度を最冷点温度として水銀灯の 発光効率を最大とすることができる。
[0037] 項 5に記載の装置によれば、発光管の管面温度を口金部の最冷点温度より高温と
することにより、発光管内の水銀を口金部力 管面に速やかに移動させることができ る。
[0038] 項 6に記載の装置によれば、点灯開始後の水銀灯の立ち上がり時間は短縮される
[0039] 項 7に記載の装置によれば、インクジェット記録装置において項 1〜項 6と同様の効 果を得ることができる。
[0040] 項 8に記載の装置によれば、カチオン硬化性インクを使用して項 7と同様の効果を 得ることができる。
[0041] 以下、本発明のインクジェット記録装置 1の実施形態について、図面を参照して説 明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
[0042] 図 1に示すように本実施形態に係るインクジェット記録装置 1は、記録装置本体 2と 、記録装置本体 2を支持する支持台 3とを備えている。記録装置本体 2の内部には棒 状のガイドレール 4が設けられており、このガイドレール 4には、キャリッジ 5が支持さ れている。このキャリッジ 5は、キャリッジ駆動機構 6 (図 5参照)によってガイドレール 4 に沿って記録媒体の幅方向である走査方向に往復移動するようになって!/、る。なお 、本実施形態のインクジェット記録装置 1はシリアル方式である力 本発明において はライン方式であってもよ 、。
[0043] キャリッジ 5には、所定の色のインクを吐出する記録ヘッド 7が搭載されている。記録 ヘッド 7は外形が略直方体形状に形成されており、長手方向が互いに平行となるよう に配置されている。
[0044] 記録ヘッド 7の記録媒体に対向する面には、記録媒体にインクを吐出する複数のノ ズル(図示略)が走査方向と直行する記録媒体の搬送方向に沿って設けられて 、る。 また、キャリッジ 5にはインクを貯蔵し記録ヘッド 7にインクを供給する中間タンク(図示 略)が備えられており、記録ヘッド 7はインク供給管(図示略)を介してこの中間タンク と連通されている。
[0045] ここで、本実施形態に係るインクは、インクに重合性化合物として活性化エネルギ 一線硬化性化合物を含み、重合反応を開始させる活性ィ匕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。重合性化合物を含む紫外線硬化性インクとし
ては、ラジカル重合性ィ匕合物を含むラジカル硬化性インクとカチオン重合性ィ匕合物 を含むカチオン硬化性インクとに大別され、どちらのインクも本実施形態に用いられ るインクとして適用可能である。しかし、カチオン硬化性インクの方が酸素による重合 阻害を受けることが少ない又は無いので、紫外線に対する感度が高ぐまた、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ため、機能性 ·汎用性に優れ ている。
[0046] キャリッジ 5の記録ヘッド 7の走査方向における両側部には、ノズルから記録媒体に 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 8が 設けられている。
[0047] 紫外線照射装置 8は、図 2に示すように、記録媒体に向力つて開口する箱型であつ て、搬送方向の上流側端部が上方に向けて突出形成された光源カバー 9を有してい る。光源カバー 9の搬送方向の上流側端部には、光源カバー 9の底部に図示しない ヒンジ機構などを介して取り付けられた蓋部 10が設けられており、蓋部 10は、光源力 バー 9の底部を軸として回動することにより光源カバー 9に対して開閉自在となってい る。
[0048] 図 3に示すように、光源カバー 9の内部には、インクを硬化させる紫外線を発光する 光源として水銀灯 11が収納されて 、る。
[0049] 水銀灯 11は、搬送方向に沿って設けられ、記録ヘッド 7の長手方向における長さ 以上の長さ寸法となるように、所定位置において複数の屈曲部 12が形成された発光 管 13を有している。本明細書では、水平方向に屈曲して形成された発光管 13の両 端部から最初の屈曲部 12までの直線部分の管面をそれぞれ「管面端部 14」、それ 以外の部分の管面を「管面中央部 15」として説明する。なお、水銀灯 11の発光管 13 の形状は図 3に示したものに限定されず、例えば、さらに多数の屈曲部 12を設けた 形状としてもよい。また、光源カバー 9の内部側面には、水銀灯 11が光源カバー 9に 収納された際に水銀灯 11の位置を規制するための規制部材 16が設けられている。
[0050] また、発光管 13は両端部付近においてほぼ垂直方向に屈曲する屈曲部 17を有し ており、発光管 13の両端部には、図 4に示すように、円筒状の口金部 18が取り付け られている。口金部 18は、光源カバー 9の上流側の突出形成部分に沿って上方に
延在し、光の照射面に対してほぼ鉛直となるようになつている。この口金部 18は電子 放射物質 (ェミッタ)が塗布されたフィラメント(図示略)を有し、口金部 18に通電させ ることにより発光管 13が発光するようになっている。
[0051] さらに、図 4に示すように、口金部 18には口金部温度制御手段としての口金ヒータ 1 9が配置されている。本実施形態では口金ヒータ 19として-クロム線を使用しており、 ニクロム線は、円筒形の口金部 18の円周上に螺旋状に巻かれた状態で貼り付けら れている。なお、光源カバー 9の内部に設けた図示しない口金固定部に口金ヒータを 配置して、口金固定部力ゝらの伝導熱により口金部 18を加温する構成としてもよい。
[0052] また、光源カバー 9の内部には、図 4に示すように、発光管 13から照射され拡散し た紫外線を記録媒体に対して反射させる反射部材 20が発光管 13を覆うように設けら れている。反射部材 20としては、例えば、全波長域に亘つ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る。
[0053] また、反射部材 20の上面及び側面には、管面温度制御手段としてのヒータが配置 されている。本実施形態では、ヒータとして-クロム線を使用している。ニクロム線は 搬送方向に沿って、発光管 13の長手方向の長さ寸法とほぼ等しい長さとなるように 所定位置で折り返して配置されて ヽる。
[0054] 管面温度制御手段としてのヒータのうち、発光管 13の管面端部 14の上方付近に位 置するヒータは管面端部温度制御手段としての管面端部ヒータ 21とされ、発光管 13 の管面中央部 15の上方付近に位置するヒータは管面中央部温度制御手段としての 管面中央部ヒータ 22とされている。図 4に示すように、管面端部温度制御手段として の管面端部ヒータ 21の-クロム線は比較的密となるように配置され、また、管面中央 部温度制御手段としての管面中央部ヒータ 22のニクロム線は比較的疎となるように 配置されている。これにより、ヒータが ONとされた場合に、発光管 13の管面端部 14 の温度より管面中央部 15の温度の方が比較的低温とされるようになつている。
[0055] また、図 4に示すように、反射部材 20の上面には、管面温度検出手段としての温度 センサが配置されている。本実施形態においては、温度センサとしてサーミスタを用 いている。そして、管面温度検出手段としての温度センサのうち、反射部材 20の上面 の中央付近に配置された温度センサは管面中央部温度検出手段としての管面中央
部温度センサ 23とされ、反射部材 20の上面の端部付近に配置された温度センサは 管面端部温度検出手段としての管面端部温度センサ 24とされている。
[0056] さらに、図 4に示すように、反射部材 20の上面には 4つの楕円状の通気孔 25が形 成されている。また、反射部材 20の上面であって搬送方向の上流側及び下流側の 両端部には、主走査方向にスライドレール 26が配置されている。スライドレール 26に は送風防止板 27が支持されており、スライド機構 28によりスライドレール 26に沿って 主走査方向に往復移動するようになっている。本実施形態では、スライド機構 28とし てソレノイドを使用している。送風防止板 27は、 4つの通気孔 25を塞ぐことのできる幅 寸法及び長さ寸法として形成されており、スライドレール 26に沿って 4つの通気孔 25 の上方に移動することによって、 4つの通気孔 25を塞ぐことができるようになって 、る 。また、送風防止板 27には、 4つの通気孔 25を塞ぐ位置に移動した際に管面中央部 温度センサ 23を露出させるための切り欠き 29が形成されている。
[0057] 図 2に示すように、光源カバー 9の搬送方向の下流側は発光管 13が収納される発 光管収納部 30となっており、発光管収納部 30の上面には、管面中央部温度制御手 段として発光管 13の管面中央部 15を冷却する管面中央部冷却ファン 31が設けられ ている。また、発光管収納部 30の上面であって管面中央部冷却ファン 31の下方に は、発光管収納部 30の内部に送風するための送風口 32が形成されている。さらに、 発光管収納部 30の各側面には、発光管収納部 30の内部力も排気を行うための複数 の排気口 33が形成されて ヽる。
[0058] また、光源カバー 9の上流側の突出形成部分は、口金部 18が収納される口金収納 部 34とされている。口金収納部 34のうち発光管収納部 30の上面と連接する一側面 には、口金部温度制御手段として口金部 18を冷却する口金冷却ファン 35が設けら れている。また、口金収納部 34の側面であって口金冷却ファン 35の下方には、口金 冷却ファン 35の回転により口金収納部 34の内部に外気を送り込むための外気送込 口 36が形成されている。また、光源カバー 9の蓋部の一面には、口金収納部 34の内 部から排気を行うための図示しない排気スリットが形成されている。
[0059] また、口金収納部 34の内部であって水銀灯 11が光源カバー 9に収納された際に 口金部 18の近傍となる位置には、口金部温度検出手段としての口金温度センサ 37
が設けられている。
[0060] なお、図 2に示すように、口金収納部 34の上面であって、光源カバー 9に水銀灯 11 が収納された際に口金部 18の先端付近となる位置には、口金部 18に電力を供給す るため、図示しな!、端子を接続するための切り欠き部 38が形成されて 、る。
[0061] また、光源カバー 9における発光管収納部 30と口金収納部 34との間には、断熱性 を有し両部を仕切るための板状の本体側仕切り部材(図示略)が設けられている。ま た、蓋部の本体側仕切り部材に対応する位置には、断熱性を有し発光管収納部 30 と口金収納部 34とを仕切るための板状の蓋側仕切り部材(図示略)が設けられている 。そして、蓋部が光源カバーに対して閉じられた状態となることにより、この本体側仕 切り部材と蓋側仕切り部材とが組み合わさって、発光管収納部 30と口金収納部 34と の間を仕切る仕切り部材を構成するようになって 、る。
[0062] なお、光源カバー 9の記録媒体に対向する底部には、図 3に示すように、インクミス トなどの汚れが発光管 13に付着するのを防止すると共に、搬送不良などにより浮き 上がった記録媒体が発光管 13に接触するのを防止するための板状の保護部材 39 が取り付けられている。保護部材 39は、光源カバー 9の底部内周面に沿って設けら れた枠状の支持部材 40により支持されている。保護部材 39としては、例えば、紫外 線波長域にぉ ヽて特に UV-C領域 (〜280nm)を効率良く透過できる普通石英ガラス 、合成石英ガラスなどが好適に適用される。
[0063] 図 1に戻り、キャリッジ 5の移動可能範囲の一領域は、記録媒体に記録を行う記録 領域とされている。この記録領域のキャリッジ 5の下方には、平板状の部材で構成さ れ記録媒体を被記録面力 支持するプラテン 41が配設されて 、る。
[0064] プラテン 41の側方には、記録媒体を搬送方向に搬送させるための搬送機構 42 (図 5参照)が設けられている。搬送機構 42には、例えば図示しない搬送モータ及び搬 送ローラが備えられており、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 録媒体を搬送方向に搬送するようになっている。また、画像記録時においては、搬送 機構 42がキャリッジ 5の動作に合わせて記録媒体の搬送と停止とを繰り返し、記録媒 体を間欠的に搬送するようになっている。
[0065] キャリッジ 5の移動範囲であって記録領域の外側一端には、記録ヘッド 7の図示しな
ヽ中間タンクにインクを供給するインクタンク 43が設けられて 、る。
[0066] また、キャリッジ 5の移動範囲であって記録領域の外側他端には、紫外線照射装置 8の紫外線照度を検出する照度検出手段としての照度センサ 44が配設されている。 さらに、照度センサ 44の側部には、記録ヘッド 7のメンテナンス作業を行うメンテナン スユニット 45が配設されて!/、る。
[0067] 次に、図 5を参照して本実施形態に係る制御部 46について説明する。制御部 46は 、 CPU, ROM, RAM (いずれも図示略)からなり、 ROMに記録された処理プログラ ムを RAMに展開して CPUによりこの処理プログラムを実行するようになっている。
[0068] 制御部 46には、キャリッジ駆動機構 6、搬送機構 42、記録ヘッド 7、水銀灯 11、照 度センサ 44、口金温度センサ 37、管面中央部温度センサ 23、管面端部温度センサ 24、口金ヒータ 19、口金冷却ファン 35、管面中央部冷却ファン 31、管面端部ヒータ 21、管面中央部ヒータ 22、メンテナンスユニット 45及びスライド機構 28が接続されて おり、制御部 46は、接続されている各種部材の動作状況などのステータスに基づい て、各構成部分を駆動制御するようになっている。
[0069] 制御部 46は、キャリッジ駆動機構 6を制御してキャリッジ 5を走査方向に往復駆動さ せるようになっており、画像記録時には、搬送機構 42を制御して記録媒体を走査方 向と直行する方向に搬送させるようになつている。また、記録ヘッド 7を制御して所定 の画像記録情報に基づいて記録ヘッド 7の吐出ロカ 所要の色のインクを吐出させ ると、水銀灯 11を制御して記録媒体上に着弾したインクに対して紫外線を照射させ るようになっている。また、制御部 46は、メンテナンスユニット 45を制御して、所定の 間隔でメンテナンス動作を開始させるようになって 、る。
[0070] また、制御部 46は、口金温度センサ 37、管面中央部温度センサ 23及び管面端部 温度センサ 24の検出結果に基づき、以下のように口金ヒータ 19、口金冷却ファン 35 、管面端部ヒータ 21、管面中央部ヒータ 22及び管面中央部冷却ファン 31を制御す るようになっている。
[0071] すなわち、制御部 46は、水銀灯 11の点灯開始前に口金ヒータ 19を ONにして、口 金温度センサ 37の検出結果に基づき、口金温度を最冷点温度とするようになつてい る。ここで「最冷点温度」とは、発光管 13の内部の最低温度であり、水銀灯 11の発光
効率が最大となる温度である。本実施形態では、水銀灯 11の点灯開始前において 口金温度が 50°C〜55°Cの範囲内の最冷点温度で一定とされるようになつている。ま た、制御部 46は水銀灯 11の点灯を開始すると同時に口金ヒータ 19を OFFとするよう になっている。
[0072] さらに、制御部 46は、水銀灯 11の点灯を開始すると同時に口金冷却ファン 35を O Nとするようになつている。そして、水銀灯 11の点灯後に自己発熱する口金部 18を 口金冷却ファン 35で冷却して、口金温度センサ 37の検出結果に基づき、口金部 18 の温度を 50°C〜55°Cの範囲内の最冷点温度で一定に保つようになつている。
[0073] また、制御部 46は、水銀灯 11の点灯開始前に管面中央部ヒータ 22及び管面端部 ヒータ 21を ONにして、口金温度センサ 37、管面端部温度センサ 24及び管面中央 部温度センサ 23の検出結果に基づき、管面全体の温度を口金部 18の温度より高温 に維持するようになっている。本実施形態では、管面中央部ヒータ 22及び管面端部 ヒータ 21により管面全体の温度が 60°C〜100°Cの範囲内で一定とされるようになつ ている。これにより、水銀灯 11の点灯開始前に水銀灯 11の水銀は発光管 13の内部 で比較的低温の口金部 18に移動するようになって!/、る。
[0074] また、制御部 46は、水銀灯 11の点灯を開始すると同時に、管面端部ヒータ 21を O Nとしたままで、管面中央部ヒータ 22を OFFとして、管面中央部冷却ファン 31を ON とするようになつている。これにより、管面端部 14の温度より管面中央部 15の温度の 方が低温となり、水銀は速やかに口金部 18から管面中央部 15に移動するようになつ ている。
さらに、制御部 46は、照度センサ 44の検出結果に基づいて水銀灯 11の照度が安定 したと判断すると、管面端部ヒータ 21を OFFとするようになつている。これにより、以 後は管面端部 14の温度及び管面中央部 15の温度共に水銀灯 11の自己発熱によ つて緩やかに温度上昇するようになっている。ここで、水銀灯 11の自己発熱とは、水 銀灯 11の発光管 13の内部に電流を流した時に発生するジュール熱による発熱であ る。
[0075] また、制御部 46は、照度センサ 44の検出結果に基づいて水銀灯 11の照度が安定 したと判断すると、スライド機構 28を駆動することにより、送風防止板 27を 4つの通気
孔 25の上方にスライドさせて通気孔 25を塞ぐようになつている。このように、管面中央 部冷却ファン 31からの送風を送風防止板 27で遮って管面中央部 15の冷却を停止 することによって、照度の安定後に管面中央部 15の温度が変化して発光管 13の内 部の水銀が移動することを防止し、照度分布が不安定になるのを回避するようになつ ている。
[0076] 次に、本実施形態の作用について、図 6のタイムチャートを参照して説明する。
[0077] インクジェット記録装置 1の図示しない電源が ONにされると、制御部 46は、図 6に 示すように、紫外線照射装置 8の水銀灯 11の点灯開始前にお 、て口金ヒータ 19を O Nにして、口金温度センサ 37の検出結果に基づき口金部 18の温度を最冷点温度と する。本実施形態では、口金部 18の温度は 50°C〜55°Cの範囲内の最冷点温度で 一定とされる。
[0078] また、制御部 46は、水銀灯 11の点灯開始前において、管面端部ヒータ 21及び管 面中央部ヒータ 22を ONにする。そして、口金温度センサ 37、管面端部温度センサ 2 4及び管面中央部温度センサ 23の検出結果に基づき、管面全体の温度を口金部 1 8の温度より高温に維持する。本実施形態では、管面全体の温度は 60°C〜100°Cの 範囲内で一定とされる。
[0079] 次に、制御部 46は、図 6に示すように、水銀灯 11の点灯を開始すると同時に口金ヒ ータ 19を OFFとし、口金冷却ファン 35を ONにする。これ〖こより、水銀灯 11の点灯後 に自己発熱する口金部 18を口金冷却ファン 35で冷却して、口金温度センサ 37の検 出結果に基づき、口金部 18の温度を 50°C〜55°Cの範囲内の最冷点温度で一定に 保つ。
[0080] また、制御部 46は、水銀灯 11の点灯を開始すると同時に、管面中央部ヒータ 22を OFFとして、管面中央部冷却ファン 31を ONとする。これによつて、管面中央部 15の 温度が管面端部 14の温度より低温となり、水銀は速やかに口金部 18から発光管 13 の中央部に移動する。
[0081] 次に、制御部 46は、図 6に示すように、照度センサ 44の検出結果に基づいて水銀 灯 11の照度が安定したと判断すると、管面端部ヒータ 21を OFFとする。これにより、 以後は管面端部 14及び管面中央部 15共に水銀灯 11の自己発熱によって緩やか
に温度上昇する。
[0082] また、制御部 46は、照度センサ 44の検出結果に基づいて水銀灯 11の照度が安定 したと判断すると、スライド機構 28を駆動することにより、送風防止板 27を 4つの通気 孔 25の上方にスライドさせて通気孔 25を塞ぐ。このように、管面中央部冷却ファン 31 力もの送風を送風防止板 27で遮って管面中央部 15の冷却を停止することにより、照 度の安定後に管面中央部 15の温度が変化して発光管 13の内部の水銀が移動する ことを防止し、照度分布が不安定になるのを回避する。
[0083] 図 7は水銀灯 11の点灯開始から照度安定に至るまでの口金部 18、管面端部 14及 び管面中央部 15の温度変化を示すグラフである。
[0084] まず、口金部 18の温度変化を示すグラフ(a)をみると、上述のように、水銀灯 11の 点灯開始前において、口金部 18の温度は口金ヒータ 19により最冷点温度である 50 °Cとされる。そして、水銀灯 11の点灯後に口金部 18は自己発熱する力 水銀灯 11 の点灯開始と同時に口金ヒータ 19を OFFとする一方で口金冷却ファン 35を ONとす ることにより、口金部 18の温度は最冷点温度の 50°Cに保たれる。このように、口金部 18の温度は水銀灯 11の点灯開始前から照度安定に至るまで最冷点温度の 50°Cに 保たれる。
[0085] 次に、管面中央部 15の温度変化を示すグラフ (b)をみると、水銀灯 11の点灯開始 前において、管面中央部 15の温度は管面中央部ヒータ 22により 100°Cとされる。す なわち、水銀灯 11の点灯開始時において、口金部 18の温度より管面中央部 15の温 度の方が高温に維持される。そして、水銀灯 11の点灯開始と同時に管面中央部ヒー タ 22を OFFとして管面中央部 15の加熱を停止し、また、水銀灯 11の点灯開始と同 時に管面中央部冷却ファン 31を ONとして管面中央部 15の冷却を開始すると、以後 は管面中央部 15の温度が水銀灯 11の自己発熱により緩やかに上昇する。
[0086] また、水銀灯 11の照度が安定した後は、送風防止板 27によって管面中央部冷却 ファン 31からの送風を遮って管面中央部 15の冷却を停止することから、管面中央部 冷却ファン 31による管面中央部 15の温度変化はなくなり、水銀灯 11の発光管 13の 温度は安定する。
[0087] また、管面端部 14の温度変化を示すグラフ (c)をみると、水銀灯 11の点灯開始前
は管面端部ヒータ 21により管面端部 14の温度が管面中央部 15の温度と同じ 100°C とされる。すなわち、水銀灯 11の点灯開始前において口金部 18の温度より管面端部 14の温度の方が高温に維持される。したがって、水銀灯 11の点灯開始前において は、上述した管面中央部 15を含めた管面全体の温度が、口金部 18の温度より高温 に維持される。これにより、水銀灯 11の点灯開始前において水銀は発光管 13の中 央部又は端部から口金部 18に移動する。
[0088] そして、水銀灯 11の点灯開始後は、管面端部ヒータ 21による加熱及び水銀灯 11 の自己発熱によって管面端部 14が温度上昇する。このように、管面端部ヒータ 21は 水銀灯 11の点灯開始後も ONとされたままであり、また、ファンによる冷却も行われな いことから、管面中央部 15の温度変化を示すグラフ (b)と比較すると、管面端部 14の 温度変化を示すグラフ (c)は早い段階で温度上昇し、水銀灯 11の点灯開始力 照 度が安定する前の所定の時間において、管面中央部 15の温度変化を示すグラフ (b )より高温に維持される。すなわち、水銀灯 11の点灯開始力 照度が安定する前の 所定の時間においては、管面中央部 15の温度より管面端部 14の温度の方が高温 に維持される。これにより、水銀灯 11の点灯開始から照度が安定する前の所定の時 間にお 、て水銀が口金部 18から発光管 13の中央部に移動しやすくなる。
図 8は水銀灯 11の点灯開始力 照度安定に至るまでの照度変化を示すグラフである 。図 8において、グラフ (A)は口金部 18、管面端部 14又は管面中央部 15のいずれ につ 、ても温度制御を行わな 、場合の照度変化を示して 、る。グラフ (A)に示すよう に、水銀灯 11の点灯を開始すると、水銀灯 11の照度は徐々に上昇して所定の時間 経過後に安定する。
[0089] また、グラフ(B)は、従来力 行われているように、水銀灯 11の点灯開始前に口金 ヒータ 19を制御して、口金部 18の温度を最冷点温度とした場合の照度変化を示して いる。しかし、点灯開始前に口金部 18を最冷点温度とした場合でも、点灯開始前に ぉ 、て管面全体の温度制御を行わな 、場合は、管面全体に水銀が分布した状態と なっている。そして、この状態で点灯を開始すると、水銀は点灯開始後にまず発光管 13の内部で比較的温度の低い口金部 18に移動する。これにより、点灯開始により上 昇していた照度はこの時点でいったん下降する。その後、水銀は口金部 18から管面
全体に向力つて移動するため、照度は改めて上昇する。したがって、従来の方法で は、グラフ )に示すように、点灯開始後に下方に突出した部分を有する曲線となる
[0090] 一方、グラフ(C)は、本実施形態において、口金ヒータ 19を制御して水銀灯 11の 点灯開始前に口金部 18を最冷点温度に維持すると共に、管面中央部ヒータ 22及び 管面端部ヒータ 21を制御して水銀灯 11の点灯開始前に管面全体の温度を口金部 1 8の温度より高温に維持した場合の照度変化を示している。本実施形態では、点灯 開始前において管面全体の温度を口金部 18の温度より高温に維持することから、発 光管 13の内部の水銀は発光管 13の内部で比較的温度の低 、口金部 18に移動す る。そして、この状態で水銀灯 11の点灯を開始すると、口金部 18に集まっていた水 銀が発光管 13の中央部に移動するため、水銀の移動方向は一定となる。したがって 、グラフ(C)に示すように、グラフ (A)又はグラフ(B)の場合と比較して点灯開始後の 水銀灯 11の立ち上がり時間は短縮される。
[0091] さらに、グラフ(D)は、本実施形態において、グラフ(C)の場合における水銀灯 11 の点灯開始前の口金部 18及び管面全体の温度制御にカ卩えて、管面中央部ヒータ 2 2及び管面中央部冷却ファン 31を制御して、水銀灯 11の点灯開始後に管面中央部 15の温度を管面端部 14の温度より低温に維持した場合の照度変化を示している。 本実施形態では、点灯開始後において管面中央部 15の温度を管面端部 14の温度 より低温に維持することから、水銀は口金部 18から発光管 13の中央部に速やかに移 動する。したがって、グラフ(D)に示すように、グラフ (A)〜グラフ(C)の場合と比較し て点灯開始後の水銀灯 11の立ち上がり時間は更に短縮される。
[0092] なお、水銀灯 11の照度が安定した後は、送風防止板 27によって管面中央部冷却 ファン 31からの送風を遮って管面中央部 15の冷却を停止することから、管面中央部 冷却ファン 31による管面中央部 15の温度変化はなくなつて水銀灯 11の発光管 13 の温度は安定し、照度分布は安定する。
[0093] 以上のように本実施形態に係るインクジェット記録装置 1によれば、水銀灯 11の点 灯開始前において発光管 13の管面全体の温度を口金部 18の温度より高温に維持 することから、水銀灯 11の水銀は発光管 13の内部で比較的温度の低 、口金部 18
に移動する。そして、この状態で水銀灯 11の点灯を開始すると、口金部 18に集まつ ていた水銀が発光管 13の中央部に移動するため、水銀の移動方向は一定となる。し たがって、水銀灯 11の立ち上がり時間は短縮される。
[0094] また、口金部 18の温度を最冷点温度として、水銀灯 11の発光効率を最大とすると 共に、発光管 13の管面温度を口金部 18の最冷点温度より高温とすることにより、発 光管 13の内部の水銀を口金部 18から発光管 13の中央部に速やかに移動させるこ とがでさる。
[0095] また、水銀灯 11の点灯開始後において、発光管 13の管面中央部 15の温度を管面 端部 14の温度より低温に維持することから、水銀は口金部 18から発光管 13の中央 部に速やかに移動する。したがって、点灯開始後における水銀灯 11の立ち上がり時 間は短縮される。
[0096] 以上詳細に説明したように本発明のインクジ ット記録装置によれば、点灯開始後 の水銀灯の立ち上がり時間は短縮される。
[0097] また、口金部の温度を最冷点温度として水銀灯の発光効率を最大とすると共に、発 光管 13の管面温度を口金部の最冷点温度より高温とすることにより、発光管内の水 銀を口金部力も管面に速やかに移動させることができる。
[0098] なお、本実施形態においては、水銀灯 11の点灯開始前に口金部 18の温度より発 光管 13の管面全体の温度を高温に維持する制御を行うと共に、水銀灯 11の点灯開 始と同時に管面中央ヒータ 24を OFFとして管面端部 14の温度より管面中央部 15の 温度を低温とする制御を行っている力 これらのうちいずれか一方の制御を行った場 合でも、本発明の効果を得ることができる。
[0099] また、本実施形態においては、制御部 46が水銀灯 11の点灯を開始すると同時に 管面中央ヒータ 24を OFFとして管面中央部冷却ファン 31を ONとする力 この場合 に、管面中央部冷却ファン 31が管面端部 14を冷却することなぐ管面端部管面中央 部 15のみを冷却する構成とすることもできる。例えば、管面中央部冷却ファン 31を管 面中央部 15の上方に設け、発光管収納部 30の内部を発光管のうち管面端部 14と 管面中央部 15とが別れるように仕切り部材で仕切る構成とすることが考えられる。こ の場合も、水銀灯 11の点灯開始後に水銀は速やかに口金部 18から発光管 13の中
央部に移動することから、本発明の効果を得ることができる。
[0100] 本実施形態においては、口金部を冷却する冷却装置として冷却ファンを用い、口 金部の温度制御を行うようにした力 口金部の温度を制御する手段は、これに限定さ れるものではない。
[0101] 例えば、複数の熱電冷却素子であるペルチェ素子を電気的に直列に接続したペル チェモジュールを、熱伝導率の高い材料力 なり二つの口金部の周囲を覆う熱伝導 部を介して設けるようにしてもよい。ペルチェモジュールは、電源部よりペルチェ素子 に直流電流を流すことにより、ペルチェ素子の一面から吸熱し他面から放熱するよう になって!/、る。口金部を冷却し温度を制御する手段としてペルチェモジュールを設け る場合には、ペルチェ素子に流す電流の向きを変えることにより、冷却面と加熱面と を切変えることができるようにするとよ 、。
[0102] さらに、ペルチェモジュールの熱伝導部と当接する熱伝導部当接面と対向する面 に、熱伝導部当接面が冷却面となっている際に、冷却面から吸収され伝達された熱 を放熱するヒートシンクを設け、ヒートシンクの上部には、ヒートシンク力も放射された 熱を発散させる冷却ファンを設けるようにするとよ 、。
[0103] 水銀灯点灯開始前においては、発光管の管面温度より口金部の温度が低温となる ように、ペルチェモジュールの熱伝導部当接面が冷却面となる方向でペルチェ素子 に直流電流を流すように電源部を制御するとともに、冷却ファンを回転駆動させる。
[0104] そして、点灯後においては、口金部の温度が、出力が安定しかつ発光効率が良好 となる温度となるように、適宜ペルチェ素子に流す直流電流の向きを変えるように電 源部を制御するとよい。すなわち、口金部の温度が口金部に付加する電力等に応じ て定まる紫外線の発光効率が最大となる温度に対して 50〜55°Cよりも高い場合に は、ペルチヱモジュールの熱伝導部当接面が冷却面となる方向でペルチヱ素子に直 流電流を流すように電源部を制御するとともに、冷却ファンを回転駆動させる。また、 口金部の温度が口金部に付加する電力等に応じて定まる紫外線の発光効率が最大 となる温度に対して 50〜55°Cよりも低い場合には、ペルチェモジュールの熱伝導部 当接面が加熱面となる方向でペルチ 素子に直流電流を流すように電源部を制御 するとよ 、。
また、光源の全ての口金部に接するウォータージャケットや水冷タンクを設け、耐え ず冷却水を供給する方法のように水冷式の冷却装置を設けても良い。その場合、温 度調節は冷却水の供給流量を制御することで行えばよい。
Claims
[1] 複数の屈曲部を有する発光管及び口金部を備え、紫外線を照射する水銀灯と、前 記口金部の温度を検出する口金部温度検出手段と、前記口金部の温度を制御する 口金部温度制御手段と、前記水銀灯の点灯開始前において、前記発光管の管面温 度より、口金部の温度が低温となるように前期口金部温度制御手段を制御する制御 部と、を備えることを特徴とする照射装置。
[2] 前記管面温度を検出する管面温度検出手段と、前記管面温度を制御する管面温 度制御手段と、を備え、前記水銀灯の点灯開始前において、前記口金部温度検出 手段及び前記管面温度検出手段の検出結果に基づき、前記口金部が発光管の管 面温度より低温となるように前記口金部温度制御手段又は前期管面温度制御手段 のいずれか一方又は両方を制御することを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の照 射装置。
[3] 前記制御部は、前記水銀灯の点灯開始前において、前記口金部温度検出手段の 検出結果に基づき、前記口金部の温度を最冷点温度にすることを特徴とする請求の 範囲第 1項に記載の照射装置。
[4] 前記口金部の最冷点温度は 50°C〜55°Cの範囲内における所定の値であることを 特徴とする請求の範囲第 3項に記載の照射装置。
[5] 前記発光管の管面温度は 60°C〜100°Cの範囲内における所定の値であることを 特徴とする請求の範囲第 4項に記載の照射装置。
[6] 複数の屈曲部を有する発光管及び口金部を備え、紫外線を照射する水銀灯と、前 記発光管の管面中央部の温度を検出する管面中央部温度検出手段と、前記管面中 央部の温度を制御する管面中央部温度制御手段と、前記発光管の管面端部の温度 を検出する管面端部温度検出手段と、前記管面端部の温度を制御する管面端部温 度制御手段と、前記管面中央部温度検出手段及び管面端部温度検出手段の検出 結果に基づき、前記水銀灯の点灯開始後の所定時間において、前記管面中央部が 前記管面端部より低温となるように管面中央部温度制御手段を制御することを特徴と する照射装置。
[7] 記録媒体に対して光硬化性インクを吐出する記録ヘッドと、記録媒体の表面に着
弾した前記インクに紫外線を照射する、請求の範囲第 1項〜請求の範囲第 6項の何 れか一項に記載の照射装置とを備えることを特徴とするインクジェット記録装置。 前記インクは一主成分としてカチオン重合性ィ匕合物を含むカチオン硬化性インクで あることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載のインクジヱット記録装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007500598A JPWO2006080442A1 (ja) | 2005-01-28 | 2006-01-27 | 照射装置及びインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005-021596 | 2005-01-28 | ||
JP2005021596 | 2005-01-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2006080442A1 true WO2006080442A1 (ja) | 2006-08-03 |
Family
ID=36740466
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2006/301327 WO2006080442A1 (ja) | 2005-01-28 | 2006-01-27 | 照射装置及びインクジェット記録装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPWO2006080442A1 (ja) |
WO (1) | WO2006080442A1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009248550A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Mimaki Engineering Co Ltd | インクジェットプリンタ及びインクジェットプリントヘッドユニット |
JP2013103427A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Seiko Epson Corp | 照射装置、及び照射方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63158060A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | 東芝ライテック株式会社 | 殺菌灯装置 |
JPH07245086A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-19 | Harrison Denki Kk | 低圧放電ランプおよび照明装置 |
JP2005014363A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | インクジェット記録装置 |
-
2006
- 2006-01-27 JP JP2007500598A patent/JPWO2006080442A1/ja active Pending
- 2006-01-27 WO PCT/JP2006/301327 patent/WO2006080442A1/ja not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63158060A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-01 | 東芝ライテック株式会社 | 殺菌灯装置 |
JPH07245086A (ja) * | 1994-03-08 | 1995-09-19 | Harrison Denki Kk | 低圧放電ランプおよび照明装置 |
JP2005014363A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-20 | Konica Minolta Medical & Graphic Inc | インクジェット記録装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009248550A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-29 | Mimaki Engineering Co Ltd | インクジェットプリンタ及びインクジェットプリントヘッドユニット |
JP2013103427A (ja) * | 2011-11-15 | 2013-05-30 | Seiko Epson Corp | 照射装置、及び照射方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2006080442A1 (ja) | 2008-06-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20100220141A1 (en) | Ink-jet printer | |
US8845066B2 (en) | Inkjet printer | |
US20100201773A1 (en) | Ink jet printer using uv ink | |
US7407253B2 (en) | Inkjet recording apparatus | |
US8025387B2 (en) | Inkjet printer | |
KR20010030785A (ko) | 건조장치, 건조장치 집합체 및 건조방법 | |
US20050253914A1 (en) | Ink jet recording apparatus | |
JP4842798B2 (ja) | Uv定着装置 | |
WO2006080442A1 (ja) | 照射装置及びインクジェット記録装置 | |
JP2007090743A (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP4649906B2 (ja) | インクジェット記録装置 | |
US7222953B2 (en) | Ink jet recording apparatus using a temperature detector to control the curing of ink | |
JP2007069474A (ja) | インクジェット装置 | |
JP2005125752A (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP7454701B2 (ja) | 被照射材料を乾燥させるための方法、及び当該方法を実行するための赤外線照射装置 | |
WO2006054533A1 (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP5597331B2 (ja) | パターン形成装置 | |
JP2005231235A (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP2008168560A (ja) | 紫外線照射装置、および同紫外線照射装置を備えた記録装置 | |
JP2006341417A (ja) | インク・ジェット・プリンタ | |
JP2004142356A (ja) | サーマルヘッドおよびサーマルプリンタ | |
JP2005104019A (ja) | インクジェット記録装置 | |
JP2017106986A (ja) | 液晶パネルの製造装置および液晶パネルの製造方法 | |
KR970005011Y1 (ko) | 자외선 건조기의 통풍장치 | |
JP2000301748A (ja) | ランプ照度制御方法及び装置、並びにこれを用いたカラー感熱プリンタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 2007500598 Country of ref document: JP |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06712493 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWW | Wipo information: withdrawn in national office |
Ref document number: 6712493 Country of ref document: EP |