(57)【要約】【課題】  媒体に吐出された流体を良好な状態にて硬化させることが可能な流体吐出装置等を提供する。【解決手段】  紫外線硬化性を有する流体を媒体に吐出するためのノズルと、前記媒体を前記ノズルと対向させつつ搬送方向に搬送する媒体搬送部と、前記搬送方向において前記ノズルより下流側に配置され、前記媒体に向かって少なくとも一部が重なるように紫外線を照射するための複数の紫外線光源と、を備えた。【選択図】  図３
2010030120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線硬化性を有する流体を媒体に吐出するためのノズルと、
前記媒体を前記ノズルと対向させつつ搬送方向に搬送する媒体搬送部と、
前記搬送方向において前記ノズルより下流側に配置され、前記媒体に向かって少なくとも一部が重なるように紫外線を照射するための複数の紫外線光源と、
を備えたことを特徴とする流体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の流体吐出装置であって、
照射する前記紫外線を集光するためのレンズを備えていることを特徴とする流体吐出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の流体吐出装置であって、
前記複数の紫外線光源は、互いに異なるピーク波長を有する紫外線を発することを特徴とする流体吐出装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の流体吐出装置であって、
前記複数の紫外線光源は、同一のピーク波長を有する紫外線を発することを特徴とする流体吐出装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の流体吐出装置であって、
前記紫外線が重なる位置は変更可能であることを特徴とする流体吐出装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の流体吐出装置であって、
各々の前記紫外線光源と前記紫外線が重なる位置との距離は、互いに等しいことを特徴とする流体吐出装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の流体吐出装置であって、
前記流体はインクであることを特徴とする流体吐出装置。
【請求項８】
搬送方向に搬送される媒体に、紫外線硬化性を有する流体を吐出することと、
前記流体が吐出された前記媒体に向かって複数の光源から発せられた紫外線を、それらの少なくとも一部が重なるように照射することと、
を有することを特徴とする流体硬化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体に吐出した紫外線硬化性流体に紫外線を照射することにより紫外線硬化性流体を硬化させる流体吐出装置および流体硬化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を媒体に吐出する流体吐出装置の流体として、たとえば紫外線硬化性インクを用いる画像記録装置は既に知られている。このような画像記録装置には、各々約１ｃｍ２の範囲を照射する複数の紫外線照射装置を縦横に並べて配置し、紫外線硬化性インクが吐出された媒体の所定の領域毎に紫外線を照射して紫外線硬化性インクを硬化させている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８１９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
紫外線硬化性インクは、紫外線を照射することにより光重合を生じて硬化する。そして、光源から発せられる紫外線のエネルギが大きいほどインクの硬化性は向上するが、光源は発熱して紫外線の発光効率は低下する。このため、出力を抑えた複数の光源を用いて媒体の搬送方向に並べて配置し、各々の光源から発せられた紫外線を順次照射することが考えられるが、異なる光源から発せられた紫外線を順次照射して硬化させると、インクが硬化（乾燥）するまでに時間がかかり、重なり合ったインク同士が混ざり合ったり、形成されたドットの形状が崩れることにより画質が低下する虞がある。
【０００４】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、媒体に吐出された流体を良好な状態にて硬化させることが可能な流体吐出装置および流体硬化方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
主たる発明は、紫外線硬化性を有する流体を媒体に吐出するためのノズルと、前記媒体を前記ノズルと対向させつつ搬送方向に搬送する媒体搬送部と、前記搬送方向において前記ノズルより下流側に配置され、前記媒体に向かって少なくとも一部が重なるように紫外線を照射するための複数の紫外線光源と、を備えたことを特徴とする流体吐出装置である。
【０００６】
本発明の他の特徴は、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
【０００８】
紫外線硬化性を有する流体を媒体に吐出するためのノズルと、前記媒体を前記ノズルと対向させつつ搬送方向に搬送する媒体搬送部と、前記搬送方向において前記ノズルより下流側に配置され、前記媒体に向かって少なくとも一部が重なるように紫外線を照射するための複数の紫外線光源と、を備えたことを特徴とする流体吐出装置である。
【０００９】
このような流体吐出装置によれば、流体を硬化させるための紫外線光源が、流体を吐出するノズルより搬送方向において下流側に配置されているので、媒体の搬送に伴って媒体に吐出された流体を硬化させることが可能である。このとき、複数の紫外線光源は媒体に向かって少なくとも一部が重なるように紫外線を照射するので、紫外線が重なった部分では重なっていない部分より高いエネルギを供給することが可能である。このため、流体をより早く硬化させることができ、媒体に吐出された直後の状態により近い状態、すなわち吐出された流体を良好な状態にて硬化させることが可能である。
【００１０】
かかる流体吐出装置であって、照射する前記紫外線を集光するためのレンズを備えていることが望ましい。  
このような流体吐出装置によれば、各々の紫外線光源から発せられる紫外線はレンズにて集光されるので、集光された紫外線を重ねあわせることにより、流体をより効率よく硬化させることが可能である。
【００１１】
かかる流体吐出装置であって、前記複数の紫外線光源は、互いに異なるピーク波長を有する紫外線を発することを特徴とする。  
このような流体吐出装置によれば、ピーク波長が互いに異なる紫外線が重ねて照射されるので、感光特性として２つ以上のピーク波長を有する流体を、２つのピーク波長の紫外線にて同時に効率よく硬化させることが可能である。
【００１２】
かかる流体吐出装置であって、前記複数の紫外線光源は、同一のピーク波長を有する紫外線を発することとしてもよい。  
このような流体吐出装置によれば、同一のピーク波長を有する紫外線が重ねて照射されるので、感光特性に応じたピーク波長を有する紫外線を重ねて照射することにより流体により多くのエネルギを供給することが可能である。
【００１３】
かかる流体吐出装置であって、前記紫外線が重なる位置は変更可能であることが望ましい。  
このような流体吐出装置によれば、紫外線が重なる位置は変更可能なので、複数の紫外線光源から発せられた紫外線を所望の位置にて重ねることが可能である。このため、流体の特性に合わせて、所望の位置にて重ね合わせた紫外線を照射することが可能である。
【００１４】
かかる流体吐出装置であって、各々の前記紫外線光源と前記紫外線が重なる位置との距離は、互いに等しいことが望ましい。  
このような流体吐出装置によれば、各々の紫外線光源から発せられる紫外線をバランスよく照射することが可能である。
【００１５】
かかる流体吐出装置であって、前記流体はインクであることが望ましい。  
このような流体吐出装置によれば、媒体の搬送に伴って媒体に吐出されたインクに、少なくとも一部が重なるように紫外線が照射されるので、インクがより早く硬化され、媒体により良好な画像を形成することが可能である。ここで、インクは水性インクも油性インクも含むものとする。
【００１６】
また、搬送方向に搬送される媒体に、紫外線硬化性を有する流体を吐出することと、前記流体が吐出された前記媒体に向かって複数の光源から発せられた紫外線を、それらの少なくとも一部が重なるように照射することと、を有することを特徴とする流体硬化方法である。  
このような流体硬化方法によれば、媒体に吐出された流体に、複数の紫外線光源は媒体に向かって少なくとも一部が重なるように紫外線が照射されるので、紫外線が重なった部分では重なっていない部分より高いエネルギを供給して流体を硬化させることが可能である。このため、流体をより早く硬化させることができ、媒体に吐出された直後の状態により近い状態、すなわち吐出された流体を良好な状態にて硬化させることが可能である。
【００１７】
＜＜実施例＞＞
以下、本発明の一実施形態に係る流体吐出装置および流体硬化方法について図面を参照して説明する。
【００１８】
本実施形態では、紫外線を発するための複数の紫外線照射部を備えた流体吐出装置の一例として、流体としてのインクを吐出するインクジェット式プリンタを例に挙げて説明する。
【００１９】
図１は、インクジェット式プリンタ１００の全体的な構造を模式的に示す図である。図示するように、このインクジェット式プリンタ１００は、媒体としての用紙１５０を支持するドラム１１０と、ドラム１１０の支持面１１２に沿って当該支持面に対向させて配置された記録ヘッド１２０および紫外線照射部２００とを備える。
【００２０】
ドラム１１０は、回動するための回動軸１１４と、回動軸１１４を中心として回動軸１１４の周りに同心に配置された外周面をなす支持面１１２を有する円筒状のドラム本体１１０ａと、を備え、回動軸１１４を中心に回動自在に設けられている。回動軸１１４は、支持面１１２の断面となる円の中心にて、ドラム本体１１０ａから突出させて設けられ、水平に配置される。用紙１５０は、ドラム本体１１０ａの支持面１１２に支持され、ドラム１１０が回動することにより搬送される。
【００２１】
回動軸１１４の先端は、それぞれ支持脚１１６により軸支される。このような構造により、ドラム１１０は、水平な回動軸１１４について回転して、支持した用紙１５０を、後述する記録ヘッド１２０および紫外線照射部２００に対して一定の間隔を保ちつつ移動させることができる。
【００２２】
記録ヘッド１２０は、回動軸１１４と平行に設けられ、回動軸１１４の支持脚と同じ間隔にて配置された支持脚２１０に掛け渡されたガイド軸１３０に支持されている。
【００２３】
記録ヘッド１２０は、複数のヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃを有しており、ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃは、それぞれ複数のノズル１２１およびアクチュエータを備え、図示していないインクカートリッジから供給されたインクをアクチュエータによりノズル１２１からドラム１１０に支持された用紙１５０に向かって吐出する。
【００２４】
また、記録ヘッド１２０は、ガイド軸１３０の両端部側に設けられた一対のプーリ１４２、１４４と、プーリ１４２、１４４間に張り渡されたタイミングベルト１４０に固定されている。
【００２５】
そして、記録ヘッド１２０は、ノズル１２１がドラム１１０の支持面１１２に対して一定の間隔を保ちつつ、プーリ１４２、１４４に連結されたモータ（不図示）を電気的に制御することにより、ガイド軸１３０に沿って往復移動するように構成されている。
【００２６】
各ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃには、互いに異なる種類のインクが供給される。これにより、用紙１５０の表面に、例えばカラー画像等形成することが可能である。なお、ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃが吐出するインクには、三原色等の色材を含むインクの他、色材を全く含まない透明なトップコート材、隠蔽性が高く色味のない白、黒等の色材を含み、画像の下地を形成するアンダーコート材等も含まれる。また、インクには水性インクも油性インクも含まれる。
【００２７】
紫外線照射部２００は、ドラム１１０の回転方向において記録ヘッド１２０より下流側に配置されている。  
紫外線照射部２００は、複数の光源ユニット３０１を有している。本実施形態の例では、各ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに対応させて、各々少なくとも２個の光源ユニット３０１を有する光源ユニット群３００が設けられており、各光源ユニット群３００が有する複数の光源ユニット３０１は、対応するヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃと連結されるとともに、ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃの下流側に用紙１５０の搬送方向に沿って並べて配置されている。
【００２８】
図２は、複数の光源ユニットのうちの一つの光源ユニットの構成を説明するための模式図である。
【００２９】
図示するように、各光源ユニット３０１は、ユニットホルダ３０５に装着可能な形状を有するユニットケース３１０と、ユニットケース３１０の内に収容され紫外線を発する紫外線光源としての発光部３３０と、発光部３３０よりドラム側に配置されて発光部３３０から発せられた紫外線を集光するためのレンズ３１２と、を有し、発光部３３０から発せられた紫外線がドラム１１０の支持面１１２に向かうように設けられている。ここで、レンズ３１２としてはセルフォックレンズを用いることが望ましい。
【００３０】
発光部３３０としては、紫外帯域で発光するＬＥＤ等の半導体素子を用いている。特に、近年開発の進んだ高輝度ダイオードは、高い出力を有するので、紫外線硬化型インクを効率よく硬化させることが可能である。一方、半導体レーザ等の素子は、材料に応じて発光波長が定まっており、発光帯域が限られているので、使用する紫外線硬化型インクの硬化特性を勘案して選択することが好ましい。本実施形態のインクジェット式プリンタ１００では、複数の光源ユニット３０１が、いずれも同一のピーク波長を有する紫外線を発する光源ユニット３０１を用いている。このとき、紫外線が有するピーク波長は、紫外線硬化型インクの感光特性に対応していることが望ましい。
【００３１】
また、光源ユニット３０１としては、半導体素子などの発光素子に限らず、紫外線ランプを用いても良く、この場合には、紫外線ランプにて発生した紫外線を、用紙１５０に向かって効率よく照射する目的で反射板を備えてもよい。また、紫外線ランプ３４０としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等をいずれも選択できる。より具体的には、Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販されているものを用いることができる。この種の紫外線ランプは、高出力の紫外線を照射することが可能である。
【００３２】
各光源ユニット３０１は、回動軸１１４およびガイド軸１３０と平行に配置された４本のスライド軸２３０と、４本のスライド軸２３０が互いに平行に間隔を隔てて配置されるようにスライド軸２３０の両端を支持する支持部２２０と、互いに隣接する２本のスライド軸２３０に挿通され光源ユニット３０１毎に保持してスライド軸２３０に沿って摺動可能に構成されたユニットホルダ３０５と、を有する光源ユニットスライド機構３２０にて、スライド軸２３０に沿ってスライド可能に構成されている。
【００３３】
４本のスライド軸が支持された支持部２２０は、記録ヘッド１２０のガイド軸１３０が支持された支持脚２１０の上部に設けられている。支持部２２０は、支持脚２１０上に設けられた基部２２１と、基部２２１と１本目のスライド軸２３０ａにて回動自在に連結された第１リンク部材２２２と、第１リンク部材２２２と２本目のスライド軸２３０ｂにて回動自在に連結された第２リンク部材２２３と、第２リンク部材２２３と３本目のスライド軸２３０ｃにて回動自在に連結された先端部材２２４と、を有し、基部２２１、第１リンク部材２２２、第２リンク部材２２３、先端部材２２４は、スライド軸２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃによる連結部分にて屈曲可能に構成されている。また、先端部材２２４の先端側には４本目のスライド軸２３０ｄが設けられている。
【００３４】
そして、基部２２１、第１リンク部材２２２、第２リンク部材２２３には、スライド軸２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃを中心とする円弧状の長穴２２０ａが形成されており、第１リンク部材２２２、第２リンク部材２２３、先端部材２２４には、円弧状の長穴２２０ａをそれぞれ貫通した固定ねじ２２５が螺合される螺合穴（不図示）が設けられている。このため、基部２２１、第１リンク部材２２２、第２リンク部材２２３、先端部材２２４は、基部２２１と第１リンク部材２２２とがなす角度、第１リンク部材２２２と第２リンク部材２２３とがなす角度、第２リンク部材２２３と先端部材２２４とがなす角度をそれぞれ調整可能であり、また、円弧状の長穴２２０ａを貫通した固定ねじ２２５を螺合穴に締め込むことにより、調整した角度を維持させることが可能である。
【００３５】
このため、隣接する２本のスライド軸２３０に挿通されている各ユニットホルダ３０５は、第１リンク部材２２２、第２リンク部材２２３、先端部材２２４のなす角度が調整されることにより、隣接するユニットホルダ３０５との角度が調整される。これにより、ユニットホルダ３０５に装着された光源ユニット３０１から発せられる紫外線の照射位置も調整され、また固定ねじ２２５が締め込まれて調整された状態が維持される。このため、各光源ユニット３０１がドラム１１０の支持面１１２の搬送方向において所望の位置に紫外線を照射するように調整できると共に、それを固定して調整された状態を維持することが可能である。
【００３６】
ユニットホルダ３０５は、各光源ユニット３０１が装着される装着部３０５ａと、スライド軸方向において装着部３０５ａの両端からそれぞれ延出されて、装着部３０５ａに装着された光源ユニット３０１を挟むように設けられた一対の延出部３０５ｂとを有している。一対の延出部３０５ｂには、ドラム本体１１０ａの径方向に長く形成された直線上の長穴３０５ｃが設けられており、光源ユニット３０１の外周部には直線状の長穴３０５ｃを貫通した固定ねじ４５０が螺合される固定穴（不図示）が設けられている。このため、固定ねじ４５０を緩めることにより、光源ユニット３０１の各々を、直線状の長穴３０５ｃの長手方向に沿って個別に移動させドラム１１０の支持面１１２との間隔を適宜な位置に調整できると共に、それを固定して調整された状態を維持することが可能である。また、光源ユニット３０１とドラム１１０との間隔を変化させて、ドラム１１０に支持された用紙１５０に照射される紫外線の強度を調節することも可能である。さらに、固定ねじ４５０を完全に取り外せば、各光源ユニット３０１を個別に取り外して交換することも可能である。
【００３７】
光源ユニット群３００が有する各光源ユニット３０１の配置をヘッドユニット１２０ａに対応づけられた光源ユニット群を例に説明する。図３は、ヘッドユニット１２０ａに対応する光源ユニット群の配置を示す図である。
【００３８】
図３に示すように、ヘッドユニット１２０ａに対応させて設けられた光源ユニット群３００が有する光源ユニット３０１は、各光源ユニット３０１から発せられた紫外線の少なくとも一部が重なるように照射されるべく設定されている。図３の例では、ヘッドユニット１２０ａに対応する光源ユニット群３００は、ヘッドユニット１２０ａの下流側に、搬送方向に沿って３つの光源ユニット３０１を備えている。そして、搬送方向において中央に位置する光源ユニット３０１ａから発せられた紫外線がドラム本体１１０ａの径方向に向かって照射され、その上流側および下流側に配置された光源ユニット３０１ｂから発せられた紫外線して照射された領域が、中央の光源ユニット３０１ａにて照射された領域Ｓとほぼ一致するように重なって照射されるように調整されている。
【００３９】
搬送方向に並べられた各光源ユニット３０１ａ、３０１ｂから発せられる紫外線が互いに重なるように調整されて、各ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃにそれぞれ対応づけられた各光源ユニット群３００は、スライド軸２３０に沿う方向に並べて配置されており、記録ヘッド１２０がガイド軸１３０に沿って往復移動される際に、記録ヘッド１２０とともにスライド軸２３０に沿って往復移動する。
【００４０】
上記のような構造を有するインクジェット式プリンタ１００における記録動作は、以下のように実行される。
【００４１】
回転するドラム本体１１０ａの支持面１１２に支持された用紙１５０に対して、記録ヘッド１２０から紫外線硬化型インクが吐出されて用紙１５０に付着される。紫外線硬化型インクが付着した用紙１５０は、ドラム１１０の回転に従って紫外線照射部２００と対面して、照射されている紫外線に晒される。これにより、用紙１５０の表面に付着した紫外線硬化型インクが硬化して、用紙１５０上に形成された画像が固定される。
【００４２】
ドラム１１０が１回転以上して、ドラム１１０の長手方向の一部領域において、用紙１５０の全長に画像が記録されると、記録ヘッド１２０は、ガイド軸１３０に沿って隣接した領域と対向する位置に移動する。このとき、紫外線照射部２００も一体となって移動する。こうして、移動した記録ヘッド１２０および紫外線照射部２００は、移動後の領域に対して記録動作を実行する。以下、記録動作と移動を繰り返すことにより、用紙１５０の表面全体に、紫外線硬化型インクによる画像が形成される。このように、本インクジェット式プリンタ１００の場合には、ドラム１１０の回転方向が主走査方向であり、記録ヘッド１２０および紫外線照射部２００の移動方向が副走査方向となる。
【００４３】
上記のようなインクジェット式プリンタ１００において用いることができる紫外線硬化型インクは、ビヒクル、光重合開始剤および顔料の混合物に、消泡剤、重合禁止剤等の補助剤を添加して調合される。ビヒクルは、光重合硬化性を有するオリゴマー、モノマー等を、反応性希釈剤により粘度調整して調合される。従って、インクを硬化させる目的で溶媒を揮発させることはない。
【００４４】
ビヒクルとしては、単官能あるいは多官能の重合性化合物が使用できる。より具体的には、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート等のオリゴマー（プレポリマー）を例示でき、インクとしての粘度を調整する反応性希釈剤もこれらの材料を用いることができる。
【００４５】
光重合開始剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾイン系、アセトフェノン系、チオキサントン系が広く用いられる。より具体的には、４− ｂｅｎｚｏｙｌ− Ｎ，Ｎ，Ｎ− ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｍｅｔｈａｎｅａｎｎｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ、２− ｈｙｄｒｏｘｙ  ３− （４− ｂｅｎｚｏｙｌ− ｐｈｅｎｏｘｙ）− Ｎ，Ｎ，Ｎ−  ｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  １− ｐｒｏｐａｎｅ  ａｎｎｍｏｎｉｕｍ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ、４− ｂｅｎｚｏｙｌ− Ｎ，Ｎ− ｄｉｍｅｔｈｙｌ  Ｎ− ［２−   （１− ｏｘｏ− ２− ｐｒｏｐｅｎｙｌｏｘｙ）  ｅｔｈｙｌ］  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｍｅｔｈａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ等、第４級アンモニウム塩型の水溶性有機物等を用いることができる。この種の光重合開始剤は、その組成に応じて、紫外線吸収特性、反応開始効率、黄変性等が異なるので、インクとしての色等に応じて使い分けられる。
【００４６】
重合禁止剤としては、ラジカル捕捉能力を有してラジカル重合を阻害する化合物であれば何れも使用できる。ただし、インクジェット式記録装置における吐出適性等を配慮すると、ハイドロキノン類、カテコール類、ヒンダードアミン類、フェノール類、フェノチアジン類、縮合芳香族環のキノン類から選択された少なくとも１種類以上の化合物が好ましい。
【００４７】
ハイドロキノン類としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、１− ｏ− ２，３，５− トリメチルハイドロキノン、２− ｔｅｒｔ− ブチルハイドロキノン等を例示できる。カテコール類としては、カテコール、４− メチルカテコール、４− ｔｅｒｔ− ブチルカテコール等を例示できる。ヒンダードアミン類としては、テトラメチルピペリジニル基を有する化合物等を例示できる。
【００４８】
また、フェノール類としては、フェノール、ブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、ピロガロール、没食子酸、没食子酸アルキルエステル等を例示できる。フェノチアジン類としては、フェノチアジン等を例示できる。前記縮合芳香族環のキノン類としては、ナフトキノン等を例示できる。
【００４９】
更に、重合禁止剤は、カーボンブラックまたは表面に重合防止官能基を導入した無機・有機微粒子であってもよい。重合防止官能基としては、例えば、ヒドロキシフェニル基、ジヒドロキシフェニル基、テトラメチルピペリジニル基、縮合芳香族環等を例示できる。
【００５０】
なお、上記のような高分子化合物は、雰囲気中の酸素等と反応して、硬化特性が変化する場合がある。従って、記録ヘッド１２０から紫外線照射部２００まで移動する間の用紙１５０の表面を、窒素等の不活性ガスにより覆うことも好ましい。
【００５１】
本実施形態のインクジェット式プリンタ１００は、たとえば、波長や出力が互いに異なる光源ユニット３０１であっても、いずれも、紫外線照射部２００のユニットホルダ３０５に装着することができるように構成されている。従って、記録ヘッド１２０が吐出する紫外線硬化型インクの組成に応じて、適切な光源ユニット３０１を装着して、より効率よく画像を硬化させることができる。
【００５２】
また、色材を含むインクに対して硬化速度を高くすることが好ましいアンダーコート材を記録ヘッド１２０が吐出する場合は、一部の光源ユニット３０１、３０２、３０３をそれに合わせた仕様にして照射量を増加させることができる。また、色材を含むインクに対して硬化速度を遅くすることが好ましいトップコート材を記録ヘッド１２０が吐出する場合は、一部の光源ユニット３０１、３０２、３０３を、光源を有しないダミーユニットに換えて、紫外線照射量を低下させてもよい。
【００５３】
本実施形態のインクジェット式プリンタ１００によれば、紫外線硬化型インクを硬化させるための紫外線光源としての発光部３３０を有する光源ユニット群３００が、紫外線硬化型インクを吐出するノズル１２１より搬送方向において下流側に配置されているので、用紙１５０の搬送に伴って用紙１５０に吐出された紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させることが可能である。このとき、光源ユニット群３００が有する複数の光源ユニット３０１は用紙１５０に向かって少なくとも一部が重なるように紫外線が照射されるので、紫外線が重なった部分では重なっていない部分より高いエネルギを供給することが可能である。このため、紫外線硬化型インクをより早く硬化させることができ、用紙１５０に吐出された直後の状態により近い状態、すなわち吐出された紫外線硬化型インクにて形成されたドット形状が維持され、また、重ね合わせられた異なる種類のインクが混ざり合わされることなく良好な状態にて紫外線硬化型インクを硬化させることが可能である。
【００５４】
また、上記実施形態のインクジェット式プリンタ１００は、１つのヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに対応させて複数の光源ユニット３０１が設けられており、複数の光源ユニット３０１から発せられた紫外線を重ねて照射している。このため、所定量のエネルギを供給する際に１つの光源ユニット３０１にて照射する場合より、各々の光源ユニット３０１にて発する紫外線の量を少なく抑えて照射することが可能である。このため、各光源ユニット３０１の出力を抑えることにより各光源ユニット３０１の発熱量を抑えることが可能であり、発熱量を抑えることにより効率よく紫外線を照射することが可能である。
【００５５】
また、複数の光源ユニット３０１は、照射する紫外線を集光するためのレンズ３１２を各々備えているので、レンズ３１２により集光された紫外線が重ね合わされることにより、紫外線硬化型インクを効率よく硬化させることが可能である。
【００５６】
また、搬送方向に隣接する光源ユニット３０１が保持されるユニットホルダ３０５同士をスライド軸２３０にて回動自在に連結したので、各光源ユニット３０１から発せられた紫外線の照射位置を各々搬送方向に移動させることが可能である。すなわち、ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに対応させて設けられた複数の光源ユニット３０１から発せられた紫外線を重ねて照射される位置も変更可能である。このため、紫外線硬化型インクの特性に応じて適切な位置にて紫外線を照射させることが可能である。このように紫外線を重ねて照射される位置を変更することにより、紫外線硬化型インクの特性に応じて紫外線照射を開始するタイミングを変更することが可能である。
【００５７】
また、搬送方向に隣接する２つの光源ユニット３０１と支持面１１２上にて紫外線が重なる位置との距離が、互いに等しくなるように各光源ユニット３０１の位置および傾きを設定すると、隣接する光源ユニット３０１の各々から発せられる紫外線をバランスよく照射することが可能であり、各光源ユニット３０１間における出力レベルの調整が容易である。
【００５８】
ところで、紫外線硬化型インクの紫外線に対する感光特性は、ビヒクルの組成により異
なるが、ビヒクルの組成以外の要素、紫外線硬化型インクに含まれる色材の色、表面性状等によっても、紫外線が色材に吸収または反射されてビヒクルの硬化速度に影響を与える場合がある。
【００５９】
たとえば、色材の濃度が高い場合には、紫外線の透過性が低下しビヒクルの硬化速度が遅くなる場合がある。また、紫外線硬化型インクにおける色材の濃度が低い場合に、紫外線が紫外線硬化型インクの中で散乱することなく透過してしまい、却って硬化速度が遅くなることもある。このように紫外線硬化型インクは、様々な要素により、照射される紫外線の波長分布に対して複雑な感光特性を有する場合がある。
【００６０】
図４は、紫外線硬化型インクの感光特性の一例を示すグラフである。図５は、複数の光源ユニットのうちの１つの光源ユニットが照射する紫外線の波長特性を示すグラフである。図６は、複数の光源ユニットのうちの他の光源ユニットが照射する紫外線の波長特性を示すグラフである。
【００６１】
上記のインクジェット式プリンタ１００は、照射する紫外線が有するピーク波長が同一の複数の光源ユニット３０１を備えているので、紫外線硬化型インクの感光特性に対応した同一のピーク波長を有する紫外線が重ねて照射させることにより、発熱を抑えつつより多くのエネルギを供給することを可能としたが、複数の光源ユニット３０１から発せられる紫外線のピーク波長は必ずしも同一である必要はない。たとえば、紫外線硬化型インクとして、図４に示すように感光特性に短波長側と長波長側とに２つのピークを有する紫外線硬化型インクを使用する場合には、互いに異なるピーク波長を有する紫外線を発する光源ユニット３０１を備えていることが望ましい。
【００６２】
たとえば、図５に示す光源ユニット３０１が有する発光部３３０としてのＬＥＤ等の発光素子は、特定の波長帯域に大きなピークを有する。このため、図４に示した感光特性を有する紫外線硬化型インクに対して、光源ユニット３０１の発生する紫外線を照射した場合には、硬化速度が低くなってしまう。また、図６に示す光源ユニット３０１を有する発光部３３０としてのＬＥＤ等の発光素子は、その組成および構造の違いにより、図５に示した光源ユニット３０１とは異なる帯域に大きなピークを有する。
【００６３】
そこで、他の実施形態のインクジェット式プリンタ１００では、各ヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに対応させて複数の光源ユニット３０１を備え、各々の光源ユニット３０１にて異なるピーク波長の紫外線を重ねて照射させている。このように、異なるピーク波長を有する複数の紫外線を重ねて照射させることにより、図５に示した紫外線硬化型インクの感光特性に対応した帯域分布を有する紫外線を照射させることができる。従って、２つのピークを含む感光特性を有する紫外線硬化型インクを、迅速に効率よく硬化させることができる。
【００６４】
図７は、紫外線ランプの波長特性の一例を示すグラフである。互いに異なる３つ以上のピーク波長を含む感光特性を有する紫外線硬化型インクを用いる場合には、図７に示すような比較的広い範囲に多くのピークを含む特性を有する紫外線ランプを用いることが望ましい。
【００６５】
このように、紫外線照射部２００は、ひとつのヘッドユニット１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃに対応させて、任意に選択した複数の光源ユニット３０１を装備することにより、紫外線の照射対象となる紫外線硬化型インクの複雑な感光特性に応じて、さまざまな帯域特性を有する紫外線を照射させことが可能である。このように、複数の光源ユニット３０１が、互いに異なるピーク波長を有する紫外線を発することにより、ピーク波長が互いに異なる紫外線が重ねて照射されるので、感光特性として２つ以上のピーク波長を有する紫外線硬化型インクを、同時に２つ以上のピーク波長の紫外線にて効率よく硬化させることが可能である。
【００６６】
＜＜その他の実施例＞＞
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００６７】
上記実施形態においては、光源ユニットスライド機構３２０を構成するスライド軸２３０と、支持部２２０と、ユニットホルダ３０５とにて、搬送方向に並べて配置される複数の光源ユニット３０１を、各光源ユニットから発せられる紫外線が重なるように照射されるべく、互いに隣接する光源ユニット３０１の角度を調整可能な構成としたが、光源ユニット３０１の角度を変更する機構は、これに限るものではない。たとえば、光源ユニットの、ドラムと反対側にフレームを設け、各光源ユニットが角度調整可能な屈曲部を介してフレームに取り付けられ、光源ユニット毎に角度調整可能な構成であっても良い。
【００６８】
また、光源ユニットは、当該光源ユニットの発熱を抑えるべく、冷却ファンを備えた構成としても良い。
【００６９】
また、上記実施形態においては、各光源ユニット３０１がレンズ３１２を備え集光させた例について説明したが、必ずしもレンズは設けられていなくても良い。また、光源ユニットに、複数の発光部を隣接させて備え、集光せずに照射された紫外線が互いに重なり合う構成でも良い。また、上記実施形態においては、二つ以上の発光部から発せられた紫外線が照射する領域がほぼ一致するように重ねられる例について説明したが、各々の発光部から発せられた紫外線が照射する領域の少なくとも一部が重なっていればよい。
【００７０】
また、上記実施形態においては、ヘッドユニットに対応させて、２つまたは３つの光源ユニットが設けられている例について説明したが、１つのヘッドユニットに対する光源ユニットの数はこれに限るものではない。また、光源ユニットが装着可能なユニットホルダ３０５が、１つのヘッドユニットに対し４つ以上設けられており、使用される紫外線硬化型インクの特性に応じて、必要な数の光源ユニットを備える構成としても良い。このとき、必要な光源ユニットの数が設けられているユニットホルダの数より少なく、光源ユニットが装着されていないユニットホルダが発生してしまうと、ドラムと対向する部位に空隙が形成されてしまい、上述した冷却ファンや記録ヘッドおよび光源ユニットの移動により気流によりドラムの表面に形成される層流が乱れる虞がある。このため、光源ユニットが装着されないユニットホルダには紫外線を発生しないダミーユニットを装着させて、ドラムと対向する紫外線照射部の表面側を平坦にしておくことが望ましい。
【００７１】
上記実施形態では、液体吐出装置としてインクジェット式プリンタ１００を例示したが、インク以外の他の液体（機能材料の粒子が分散されている液状体やジェルのような流状体など）を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出する液状体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の吐出装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】インクジェット式プリンタ１００の全体的な構造を模式的に示す図である。
【図２】複数の光源ユニットのうちの一つの光源ユニットの構成を説明するための模式図である。
【図３】ヘッドユニットＺに対応する光源ユニット群の配置を示す図である。
【図４】紫外線硬化型インクの感光特性の一例を示すグラフである。
【図５】複数の光源ユニットのうちの１つの光源ユニットが照射する紫外線の波長特性を示すグラフである。
【図６】複数の光源ユニットのうちの他の光源ユニットが照射する紫外線の波長特性を示すグラフである。
【図７】紫外線ランプの波長特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７３】
１００  インクジェット式プリンタ、１１０  ドラム、１１０ａ  ドラム本体、
１１２  支持面、１２０  記録ヘッド、１２０ａ  ヘッドユニット、１２１  ノズル、
１５０  用紙、２００  紫外線照射部、３００  光源ユニット群、
３０１  光源ユニット、３０１ａ  光源ユニット、３０１ｂ  光源ユニット、
３０５  ユニットホルダ、３０５ａ  装着部、３０５ｂ  延出部、３１２  レンズ、
３２０  光源ユニットスライド機構、３３０  発光部、３４０  紫外線ランプ、
Ｓ  紫外線が重なる領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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