(57)【要約】【課題】紫外線硬化型インクを用いるインクジェット式記録装置１００において、大気中の酸素による重合阻害を防止する。【解決手段】記録用紙１５０を支持しつつ回転する支持ドラム１４０と、支持面１４４に沿って往復移動する記録部キャリッジ１７０と、記録用紙１５０に向かって紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッド１８０と、紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射部１６２と、不活性ガスを供給するガス供給口１６７と、支持ドラム１４０の回転方向に沿って紫外線照射部１６２よりも上流側に配置され、ガス供給口１６７から供給された不活性ガスを支持ドラム１４０に支持された記録用紙１５０の表面に沿って案内する上流側ガス案内部１６８とを備え、記録ヘッド１８０から吐出されて記録用紙１５０に付着した未硬化の紫外線硬化型インクの表面と大気との間に不活性ガスを介在させる。【選択図】図２
2008221651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体の表面に紫外線硬化型インクを付着させて画像を形成し、当該紫外線硬化型インクに紫外線を照射することにより被記録媒体の表面に前記画像を固定する記録装置であって、
支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、
前記支持面から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、
前記ガイド軸に案内されて、前記支持面に沿って往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、前記支持面に支持された被記録媒体に向かって紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッドと、
前記支持ドラムの回転方向に沿って前記記録ヘッドよりも下流側に前記支持面に対向して配置され、前記被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記支持ドラムの回転方向に沿って前記紫外線照射部よりも上流側に配置され、前記ガス供給部から供給された不活性ガスを前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に沿って案内する上流側ガス案内部と
を備え、前記記録ヘッドから吐出されて被記録媒体に付着した未硬化の紫外線硬化型インクの表面と大気との間に不活性ガスを介在させる記録装置。
【請求項２】
ガス供給部は、前記ガス案内部から前記支持面に支持された被記録媒体の表面に供給された不活性ガスが、前記支持ドラムの回転により移動する被記録媒体の表面と同じ速さで流れる不活性ガスを供給する請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記支持面に支持された被記録媒体の表面において層流をなす不活性ガスを、被記録媒体の表面から引き剥がす方向に案内する下流側ガス案内部と、
前記下流側ガス案内部により引き剥がされた不活性ガスを、前記上流側ガス案内部に戻す還流部と
を更に備える請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記上流側ガス案内部は、前記支持ドラムの回転方向に沿って、前記記録ヘッドおよび前記紫外線照射部の間において被記録媒体の表面に不活性ガスを供給する請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記支持ドラムの回転方向に沿って、前記記録ヘッドおよび前記上流側ガス案内部の間に、被記録媒体の表面に発生した雰囲気の層流を被記録媒体の表面から引き離す方向へ案内するミストトラップを更に備える請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記支持ドラムの回転方向に沿って、前記記録ヘッドよりも上流側において、被記録媒体の表面に不活性ガスを誘導するミストトラップ用ガス案内部を更に備える請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
被記録媒体の表面に紫外線硬化成分を含む液体を付着させて画像を形成し、当該液体に紫外線を照射することにより被記録媒体の表面に前記画像を固定する液体噴射装置であって、
支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、
前記支持面から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、
前記ガイド軸に案内されて、前記支持面に沿って往復移動するキャリッジと、
前記キャリッジに搭載され、前記支持面に支持された被記録媒体に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記支持ドラムの回転方向に沿って前記液体噴射ヘッドよりも下流側に前記支持面に対向して配置され、前記被記録媒体に付着した紫外線硬化型の液体に紫外線を照射する紫外線照射部と、
前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、
前記支持ドラムの回転方向に沿って前記紫外線照射部よりも上流側に配置され、前記ガス供給部から供給された不活性ガスを前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に沿って案内する上流側ガス案内部と
を備え、前記液体噴射ヘッドから噴射されて被記録媒体に付着した未硬化の液体表面と大気との間に不活性ガスを介在させる液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置および液体噴射装置に関する。より詳細には、紫外線硬化型インクを用いる記録装置および液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線硬化型インクを用いて被記録媒体に画像またはパターンを形成する記録装置または液体噴射装置がある。紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので環境負荷が小さいという利点もある。
【０００３】
更に、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の被記録媒体に高い付着性を発揮すると共に、硬化した後は化学的に安定で、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等、優れた特性を有する。このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の被記録媒体の他、光記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品など、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。
【０００４】
紫外線硬化型インクを被記録媒体に付着させる方法としては、塗布、印刷等もあり得るが、刷版なしに任意の画像またはパターンを精度よく形成できるインクジェット式記録装置の利用も期待される。また、インクを吐出する記録ヘッドを移動させる主走査と、主走査方向に対して交差する方向に被記録媒体を移動させる副走査とを組み合わせる構造により、限られた寸法のノズルを用いて、長尺あるいは面積の広い被記録媒体に対しても任意の領域に画像が記録できる。
【０００５】
下記特許文献１には、インクジェット記録装置において、インクに紫外線硬化剤を含有させて、記録直後の記録面に紫外線を照射することにより、記録面の速乾性を向上させることが記載される。より具体的には、インクジェットプリンタにおいて、インクとして紫外線硬化型インクを使用して、記録ヘッドの主走査方向の両端に設置された紫外線ランプにより被記録媒体に付着させたインクを即座に硬化させて定着させることが記載される。
【０００６】
また、特許文献２および特許文献３には、紫外線照射により硬化するインクを吐出する記録ヘッドと、その記録ヘッドに連結された紫外線照射部とを有して、画像支持体、記録ヘッドおよび紫外線照射部が相対的に移動する画像形成装置に関する記載がある。ここに記載された画像形成装置では、入力されたデジタル画像を画像支持体上に複数の記録ヘッドのスキャンによって形成して、スキャン毎の紫外線照射によりインクを個々に硬化させる構造が記載される。
【０００７】
ところで、紫外線硬化型インクは、紫外線を照射されることにより、禁止剤で抑制されていた重合反応を開始して硬化する。しかしながら、重合反応の初期にラジカルが発生した段階で雰囲気に酸素が含まれていると、ラジカルが酸素と結びついてしまうので硬化が阻害される場合があることが判っている。このような重合阻害が生じた場合、インクの一部の硬化が著しく遅くなる。これに対して、下記の特許文献４には、チャンバー構造の筐体を設けて、不活性ガス雰囲気下で紫外線硬化型インクを硬化させるインクジェットプリンタが記載される。また、下記の特許文献５にも、インク着弾後の硬化雰囲気を不活性ガスで置換することが記載される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１５５０４６号公報
【特許文献２】特開２００５−１２５５１３号公報
【特許文献３】特開２００５−３２４４４３号公報
【特許文献４】特開２００３−２８５４２６号公報
【特許文献５】特開２００５−２７９９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献４に記載されたインクジェットプリンタは、筐体の内部全体を不活性ガスにより充填する構造を有する。このため、筐体および給排紙経路を全体に気密に作り替えなければならない上、稼働時に供給する不活性ガスも大量になり、とうてい実用に供せるものではない。また、特許文献５は、不活性ガスとしての窒素ガスの具体的な供給構造については言及していない。このように、紫外線硬化型インクを用いた記録装置において、未硬化の紫外線硬化型インクを不活性ガスで大気から隔離することが好ましいことは判っているが、実用的あるいは工業的に実施できる記録装置の構造はまだ提供されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そこで、上記課題の解決を目的として、本発明の第１の形態として、被記録媒体の表面に紫外線硬化型インクを付着させて画像を形成し、当該紫外線硬化型インクに紫外線を照射することにより被記録媒体の表面に画像を固定する記録装置であって、支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、支持面から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、ガイド軸に案内されて、支持面に沿って往復移動するキャリッジと、キャリッジに搭載され、支持面に支持された被記録媒体に向かって紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッドと、支持ドラムの回転方向に沿って記録ヘッドよりも下流側に支持面に対向して配置され、被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線照射部と支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、支持ドラムの回転方向に沿って紫外線照射部よりも上流側に配置され、ガス供給部から供給された不活性ガスを支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に沿って案内する上流側ガス案内部とを備え、記録ヘッドから吐出されて被記録媒体に付着した未硬化の紫外線硬化型インクの表面と大気との間に不活性ガスを介在させる記録装置が提供される。これにより、記録装置全体を気密構造にする等の大がかりな構造を設けることなしに、媒体表面に付着した紫外線硬化型インクに発生したラジカルが大気中の酸素と結合して重合阻害を生じることが防止される。
【００１１】
上記記録装置において、ガス供給部は、ガス案内部から支持面に支持された被記録媒体の表面に供給された不活性ガスが、支持ドラムの回転により移動する被記録媒体の表面と同じ速さで流れる不活性ガスを供給してもよい。これにより、被記録媒体の表面における不活性ガスの実効的密度を向上させて、大気中の酸素に対する未硬化インクの隠蔽性を向上させることができる。
【００１２】
また、上記記録装置において、支持面に支持された被記録媒体の表面において層流をなす不活性ガスを、被記録媒体の表面から引き剥がす方向に案内する下流側ガス案内部と、下流側ガス案内部により引き剥がされた不活性ガスを、上流側ガス案内部に戻す還流部とを更に備えてもよい。これにより、被記録媒体の表面にいったん供給した不活性ガスの利用効率を向上させて、その消費を抑制できる。
【００１３】
更に、上記記録装置において、上流側ガス案内部は、支持ドラムの回転方向に沿って、記録ヘッドおよび紫外線照射部の間において被記録媒体の表面に不活性ガスを供給してもよい。これにより、大気中の酸素と結びつくラジカルが発生する期間の紫外線硬化性インクを大気中の酸素から遮断して、紫外線硬化型インクの重合阻害または重合低下を効果的に防止できる。
【００１４】
また更に、上記記録装置において、支持ドラムの回転方向に沿って、記録ヘッドおよび上流側ガス案内部の間に、被記録媒体の表面に発生した雰囲気の層流を被記録媒体の表面から引き離す方向へ案内するミストトラップを更に備えてもよい。これにより、記録ノズルから吐出されて被記録媒体に付着することなく浮遊するインクミストが収集され、紫外線光源に付着することが防止される。従って、紫外線照射部の性能を長期間にわたって維持できる。
【００１５】
また更に、上記記録装置において、支持ドラムの回転方向に沿って、記録ヘッドよりも上流側において、被記録媒体の表面に不活性ガスを誘導するミストトラップ用ガス案内部を更に備えてもよい。これにより、記録ヘッドから吐出された直後から、未硬化の紫外線硬化型インクを大気中の酸素から遮断でき、酸素による重合阻害または重合低下を一層防止できる。
【００１６】
また、本発明の第２の形態として、被記録媒体の表面に紫外線硬化成分を含む液体を付着させて画像を形成し、当該液体に紫外線を照射することにより被記録媒体の表面に画像を固定する液体噴射装置であって、支持面に被記録媒体を支持しつつ、回転する支持ドラムと、支持面から所定距離離れ、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行に延在するガイド軸と、ガイド軸に案内されて、支持面に沿って往復移動するキャリッジと、キャリッジに搭載され、支持面に支持された被記録媒体に向かって液体を噴射する液体噴射ヘッドと、支持ドラムの回転方向に沿って液体噴射ヘッドよりも下流側に支持面に対向して配置され、被記録媒体に付着した紫外線硬化型の液体に紫外線を照射する紫外線照射部と支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に向かって不活性ガスを供給するガス供給部と、支持ドラムの回転方向に沿って紫外線照射部よりも上流側に配置され、ガス供給部から供給された不活性ガスを支持ドラムに支持された被記録媒体の表面に沿って案内する上流側ガス案内部とを備え、液体噴射ヘッドから噴射されて被記録媒体に付着した未硬化の液体表面と大気との間に不活性ガスを介在させる液体噴射装置が提供される。これにより、液体噴射装置においても、上記の効果を享受できる。
【００１７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決に必須であるとは限らない。
【実施例】
【００１９】
図１は、ひとつの実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の構造を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、対面して直立した一対のフレーム１３０の間に形成された記録部１２０と、給紙部１１２および排紙部１１４を含む給排紙部１１０とから形成される。
【００２０】
記録部１２０は、互いに平行な一対のフレーム１３０の間に支持された、支持ドラム１４０およびガイド軸１３２、１３４、１３６、１３８を有する。支持ドラム１４０は、その水平な回転軸１４２をフレーム１３０から軸支され、記録用紙１５０を支持面１４４に保持した状態で、図中に示す矢印Ｒの方向に回転する。なお、支持ドラム１４０を回転駆動する部材は図示を省略した。
【００２１】
一方、互いに平行な２対のガイド軸１３２、１３４、１３６、１３８のうちの一対であるガイド軸１３２、１３４は、記録部キャリッジ１７０を貫通して、往復移動させることができる状態で記録部キャリッジ１７０を支持する。記録部キャリッジ１７０は、記録ヘッド１８０を搭載して搬送する。
【００２２】
他方の一対のガイド軸１３６、１３８は、照射部キャリッジ１６０を、やはり往復移動できる状態で支持する。照射部キャリッジ１６０は、後述する紫外線照射部１６２を搭載して搬送する。なお、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を移動させる駆動機構については、図面が煩雑になることを避ける目的で図示を省略する。
【００２３】
上記のような構造を有する記録部１２０に対して、給紙部１１２は、収納された複数枚積層されたシート状の記録用紙１５０を１枚ずつ供給する。記録部１２０に供給された記録用紙１５０は、支持ドラム１４０の支持面１４４に巻き付けられ、支持ドラム１４０と共に回転する。
【００２４】
支持ドラム１４０に支持された状態で回転する記録用紙１５０に対して、記録部キャリッジ１７０に搭載された記録ヘッド１８０は、紫外線硬化型インクを吐出して付着させる。更に、記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクに対して紫外線照射部１６２から紫外線が照射される。こうして、記録用紙１５０の表面に、紫外線硬化型インクにより形成された画像が固定される。
【００２５】
更に、支持ドラム１４０が１回転以上して、支持ドラム１４０長手方向の一部領域において記録用紙１５０に画像が記録されると、記録部キャリッジ１７０はガイド軸１３２、１３４に沿って移動して、上記領域に隣接した領域に対して同様の記録動作を実行する。以下、記録ヘッド１８０が記録動作をしながら支持ドラム１４０が１回転以上する毎に記録部キャリッジ１７０が移動するという動作を繰り返すことにより、記録用紙１５０表面全体に画像を形成できる。
【００２６】
換言すれば、このインクジェット式記録装置１００においては、支持ドラム１４０の回転方向が主走査方向であり、記録部キャリッジ１７０の移動方向が副走査方向となる。これは、キャリッジの移動方向が主走査方向となり、記録用紙１５０の搬送方向がキャリッジの副走査方向と一致する多くの記録装置と異なる。
【００２７】
なお、紫外線照射部１６２を搬送する照射部キャリッジ１６０は、記録部キャリッジ１７０の移動に従って移動して、記録ヘッド１８０から記録用紙１５０上に吐出された直後の紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する。ただし、好ましくは、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０の移動開始のタイミングを僅かにずらすことにより、インクジェット式記録装置１００の電源部に対する負荷のピークを軽減できる。
【００２８】
即ち、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を一体とした場合、キャリッジの移動を開始する場合に加速の対象となる慣性質量が著しく大きくなるので、駆動機構への負荷が著しく大きくなる。また、大きな質量を安定に加速・減速させる場合には、強度が高く、重量の大きなフレーム１３０が求められる。従って、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を分離する構造により、電源装置の容量を低減して、装置規模の縮小、コストダウン等を図ることができる。
【００２９】
こうして画像を記録された記録用紙１５０は、支持ドラム１４０から剥離されて、排紙部１１４に送り込まれて蓄積される。給紙部１１２および排紙部１１４における給排紙並びに支持ドラム１４０への巻き付け、剥離に関わる構造については、発明の主旨からはずれるので詳細な説明は省く。
【００３０】
図２は、図１に示したインクジェット式記録装置１００の記録部１２０の構造を示す断面図である。同図に示すように、記録部１２０において、記録部キャリッジ１７０は、一対のガイド軸１３２、１３４に支持されると共に、インクタンク１７４を備えて、記録ヘッド１８０を支持する。
【００３１】
インクタンク１７４は、図示されていないインクカートリッジから補給されるインクを所定量保持して、記録ヘッド１８０に一定量のインクを安定的に供給する。記録ヘッド１８０は、支持ドラム１４０の支持面１４４に保持された記録用紙１５０に対向して配置され、記録用紙１５０に向かってインクを吐出する。
【００３２】
紫外線照射部１６２は、照射部キャリッジ１６０の照射部フレーム１５９に支持され、支持ドラム１４０の回転方向に沿って整列された複数のランプユニット１６６を含む。これにより、支持ドラム１４０の回転に従って移動する記録用紙１５０の回転移動方向に沿って複数のランプユニット１６６が配される。また、紫外線照射部１６２の下端近傍においては、照射部フレーム１５９に、ガス供給口１６７が形成される。
【００３３】
上記のような記録部１２０において、記録ヘッド１８０から吐出されたインクが付着した記録用紙１５０は、支持ドラム１４０の回転に従って、図中に矢印Ｒにより示す方向に回転移動する。照射部キャリッジ１６０に支持された紫外線照射部１６２は、回転方向について記録ヘッド１８０の下流側に配置される。従って、記録ヘッド１８０から吐出されて記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクは、即座に紫外線を照射されて硬化する。
【００３４】
なお、紫外線照射部１６２から照射される紫外線により硬化され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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
図３は、紫外線照射部１６２を単独で示す斜視図である。同図に示すように、紫外線照射部１６２は、支持ドラム１４０の回転方向に沿って整列された複数のランプユニット１６６を、ランプフレーム１６４により一体化して形成される。従って、個々のランプユニット１６６の紫外線出力が小さい場合でも、多数のランプユニット１６６を配置することにより十分な紫外線照射量が得られる。これにより、ＬＥＤのように、単独では出力が小さいが、小型でエネルギー効率の高い光源を利用できる。
【００４２】
図４は、ひとつのランプユニット１６６を切り出して示す斜視図である。同図に示すように、ランプユニット１６６の各々は、その下面に多数の発光素子１６１を有する。また、ランプユニット１６６の内部には、その長手方向に貫通した還流路１６３を有する。更に、還流路１６３の内部には、複数の整流板１０６が形成される。また、紫外線照射部１６２において外側に露出するランプユニット１６６の上面には、多数の放熱フィン１６５が形成される。
【００４３】
なお、ランプユニット１６６による紫外線照射範囲は、後述するノズルプレート１９１〜１９５の各々において形成されるノズル列の幅よりも広いことが好ましい。これにより、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０の移動のタイミングがずれた場合にも、記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクの液滴に確実に紫外線を照射できる。
【００４４】
上記のような構造を有するランプユニット１６６を用いて図３に示した紫外線照射部１６２を形成すると、ランプユニット１６６の各々の還流路１６３が相互に連通する。その結果、紫外線照射部１６２長手方向の全長にわたって連通した還流路１６３が形成される。
【００４５】
再び図２を参照すると、紫外線照射部１６２の上流側端部近傍においてガス供給口１６７から不活性ガスを供給した場合、図中に矢印Ｎ１により示すように、支持ドラム１４０の支持面１４４に沿って、記録用紙１５０と共に移動する不活性ガスの層流が形成される。不活性ガスの層流は、矢印Ｎ２で示すように記録用紙１５０に沿って流れ、やがて、矢印Ｎ３で示すように、下流側ガス案内部１６９により記録用紙１５０から引き離され、還流路１６３に誘導される。
【００４６】
不活性ガスは還流路１６３に順次供給されるので、還流路１６３内に誘導された不活性ガスは、矢印Ｎ４により示すように、紫外線照射部１６２の上流側に押し戻される。更に、矢印Ｎ５に示すように上流側端部まで押し戻された不活性ガスは、上流側ガス案内部１６８により再び記録用紙１５０の表面近傍に戻されて、再び層流を形成する。このように、供給された不活性ガスは循環するので、記録用紙１５０および支持ドラム１４０と照射部キャリッジ１６０との間隙から漏れる僅かな量の不活性ガスを補給することにより、記録用紙１５０の表面を不活性ガスで覆い続けることができる。
【００４７】
なお、ガス供給口１６７からの不活性ガスの供給量は、照射部キャリッジ１６０の内部において支持ドラム１４０の表面に形成される不活性ガスの層流の流速が、支持ドラム１４０の支持面１４４の移動速度と一致するように制御することが好ましい。これにより、支持面１４４の近傍において不活性ガスに乱流が生じることがなく、支持面１４４に支持された記録用紙１５０表面における不活性ガスの実効的密度が高くなる。従って、記録用紙１５０に付着した未硬化の紫外線硬化型インクを確実に大気から遮断できる。
【００４８】
図５は、記録ヘッド１８０およびミストトラップ２１０を搭載した記録部キャリッジ１７０を単独で示す斜視図である。同図に示すように、記録部キャリッジ１７０は、ガイド軸１３２、１３４を挿通される一対の水平な貫通穴１７６と、インクタンク１７４とを備えたキャリッジ本体１７２を有する。キャリッジ本体１７２の上面には記録ヘッド１８０が搭載され、更に、記録ヘッド１８０の上方にミストトラップ２１０が搭載される。
【００４９】
図６は、図５に矢印Ｆで示す方向から記録ヘッド１８０を見た様子を示す正面図である。同図に示すように、記録ヘッド１８０は、５枚のノズルプレート１９１〜１９５を含む。ヘッドユニット１９１〜１９５の各々には、紫外線硬化型インクを吐出させるノズルが形成される。更に、ノズルプレート１９１〜１９５の直上には、それぞれ、ミストトラップ２１０の前方開口２１４が開いている。
【００５０】
なお、５枚のノズルプレート１９１〜１９５は、互いに異なる色のインクを吐出して、カラー画像を形成する。また、ヘッドユニット１８１〜１８５の各々からインクを吐出させる構造としては、静電力等によりインクの液滴を吸引する方式、水晶振動子、圧電素子等を用いて打ち出す方式など、種々の方法が既に知られており、用途に応じて適宜選択できる。
【００５１】
図７は、記録ヘッド１８０と共に記録部キャリッジ１７０に搭載されたミストトラップ２１０の動作を説明する断面図である。同図に示すように、ミストトラップ２１０は、記録部キャリッジ１７０がインクジェット式記録装置１００に装着された状態で、支持ドラム１４０の支持面１４４に向かって開口する前方開口２１４と、前方開口２１４よりも下方で前方開口２１４と反対向きに開く下側後方開口２１６と、前方開口２１４よりも上方で前方開口２１４と反対向きに開く上側後方開口２１２とを有する。前方開口２１４と上側後方開口２１２および下側後方開口２１６は、相互に連通する。従って、ミストトラップ２１０の内部には、前方開口２１４を頂点として折り返す連通路が形成される。
【００５２】
上記のようなミストトラップ２１０は、インクジェット式記録装置１００が記録動作をする場合に、以下のように作用する。支持ドラム１４０の回転に従って回転移動する記録用紙１５０の表面には、図中に矢印Ａ０で示す大気の層流が発生する。この層流がミストトラップ２１０の前方開口２１４の前を流れるので、ミストトラップ２１０の内部には、矢印Ａ１、Ａ２および矢印Ａ３により示すように、下側後方開口２１６から上側後方開口２１２に向かう大気の流れが誘起される。記録ヘッド１８０から吐出された紫外線硬化型インクから発生したインクミストは、この流れに吸引されて、記録用紙１５０の近傍から引き剥がされ、上側後方開口２１２に誘導される。これにより、記録用紙１５０の近傍に漂うインクミストも、上側後方開口２１２に誘導されて、記録用紙１５０の近傍から除去される。
【００５３】
なお、上記のような、矢印Ａ１〜Ａ３により示す気流は、回転移動する支持ドラム１４０または記録用紙１５０により自然に誘起される。しかしながら、流路の抵抗、インクミストを収集するフィルタ等により流速が低下する場合は、下側後方開口２１６から強制的に空気を送り込むか、上側後方開口２１２から空気を積極的に吸い出す構造としてもよい。
【００５４】
図８は、ミストトラップ２１０に対応する上流側ガス案内部２１８を装備した記録部キャリッジ１７１の構造を示す断面図である。同図に示すように、この記録部キャリッジ１７１は、支持ドラム１４０の回転方向について、キャリッジ本体１７２よりも上流側に、記録部キャリッジ１７１および記録用紙１５０の間隙を塞ぐミストトラップ２１０用の上流側ガス案内部２１８を備える。また、点線で示すように、記録部キャリッジ１７１側面においても、記録部キャリッジ１７１および記録用紙１５０の間を塞ぐサイドダム１７８を備える。
【００５５】
また、この記録部キャリッジ１７１においては、ミストトラップ用の上流側ガス案内部２１８およびキャリッジ本体１７２の間に、矢印Ｎ１１で示すように、不活性ガスが供給される。供給された不活性ガスは、矢印Ｎ１２で示すように、記録用紙１５０の表面に誘導され、矢印Ｎ１３で示すように、記録用紙１５０の表面に沿う層流を生じる。これにより、記録ヘッド１８０および記録用紙１５０の間が不活性ガスにより充填され、記録ヘッド１８０から吐出された紫外線硬化型インクが大気から遮断される。従って、未硬化の紫外線硬化型インクに酸素を含む雰囲気が混ざり、重合阻害の原因となることが防止される。
【００５６】
なお、記録ヘッド１８０および記録用紙１５０の間を流れる不活性ガスには、記録ヘッド１８０において吐出された紫外線硬化型インクから発生したインクミストが含まれる。インクミストを含む不活性ガスが紫外線照射部１６２まで流れた場合は、インクミストが紫外線照射部１６２に付着して紫外線照射量を低下させる場合がある。そこで、この不活性ガスは、図中に矢印Ｎ１４で示すように、支持ドラム１４０の回転方向について記録ヘッド１８０の下流側に配置されたミストトラップ２１０により、記録用紙１５０の近傍から引き剥がされ、更に、矢印Ｎ１５により示すように外部へ放棄される。
【００５７】
なお、ここではインクジェット式記録装置１００を例に挙げて説明したが、上記のような記録装置または液体噴射装置の構造は、液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造における色材噴射装置、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の製造における電極形成装置またはバイオチップ製造に使用する試料噴射ヘッド等にも適用できる。
【００５８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】ひとつの実施形態に係るインクジェット式記録装置１００の全体構造を模式的に示す図である。
【図２】インクジェット式記録装置１００の記録部１２０の断面構造を示す図である。
【図３】紫外線照射部１６２を単独で示す斜視図である。
【図４】ランプユニット１６６の構造を単独で示す斜視図である。
【図５】記録部キャリッジ１７０を単独で示す斜視図である。
【図６】記録ヘッド１８０およびミストトラップ２１０を正面から見た様子を示す正面図である。
【図７】記録部キャリッジ１７０におけるミストトラップ２１０の作用を説明する図である。
【図８】他の実施形態に係る記録部キャリッジ１７１の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  インクジェット式記録装置、１０６  整流板、１１０  給排紙部、１１２  給紙部、１１４  排紙部、１２０  記録部、１３０  フレーム、１３２、１３４、１３６、１３８  ガイド軸、１４０  支持ドラム、１４２  回転軸、１４４  支持面、１５０  記録用紙、１５９  照射部フレーム、１６０  照射部キャリッジ、１６１  発光素子、１６２  紫外線照射部、１６３  還流路、１６４  ランプフレーム、１６５  放熱フィン、１６６  ランプユニット、１６７  ガス供給口、１６８  上流側ガス案内部、１６９  下流側ガス案内部、１７０、１７１  記録部キャリッジ、１７２  キャリッジ本体、１７４  インクタンク、１７６  貫通穴、１８０  記録ヘッド、１９０、１９１、１９２、１９３、１９４、１９５  ノズルプレート、２１０  ミストトラップ、２１２  上側後方開口、２１４前方開口、２１６  下側後方開口、２１８  上流側ガス案内部
【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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【図８】
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