(57)【要約】      （修正有）【課題】紫外線硬化性を有するインクを用いるインクジェット式記録装置において、記録品質および記録速度を両立させる。【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、回転軸１４２と平行に延在するガイド軸１３２、１３４と、ガイド軸１３２、１３４に案内されて往復移動する記録部キャリッジと、キャリッジに搭載され、紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッド１８０と、記録部キャリッジに搭載され、記録ヘッド１８０の移動方向における一方側に配置され、紫外線硬化型コートインクを吐出するノズルプレートと、記録用紙１５０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１６２とを備え、支持ドラム１４０が少なくとも１回転する毎に記録部キャリッジが移動することにより、記録用紙１５０の表面全体にコート層を含む画像を形成する。【選択図】図１
2008221650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記キャリッジに搭載され、前記キャリッジの往復移動方向について、前記記録ヘッドの少なくとも一方側に配置され、被記録媒体の直上に形成されるアンダーコート層および前記被記録媒体の表面に付着したインクの層に重ねて形成されるオーバコート層の少なくとも一方を形成する紫外線硬化型コートインクを吐出するコートヘッドと、
前記記録ヘッドおよび前記コートヘッドから吐出されて前記被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する紫外線照射部と
を備え、前記支持ドラムが少なくとも１回転する毎に前記キャリッジが前記ガイド軸に沿って移動することにより、前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に紫外線硬化型インクおよびコートインクにより形成された画像を形成する記録装置。
【請求項２】
前記キャリッジは、前記アンダーコートを形成する場合は前記コートヘッドが前記記録ヘッドに先行する方向に移動し、前記オーバコートを形成する場合は前記記録ヘッドが前記コートヘッドに先行する方向に移動する請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記オーバコートを形成する場合は、前記アンダーコートを形成する場合よりも、前記紫外線照射部から前記コートインクに対して照射する紫外線の照射量を低くする請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドおよび前記コートヘッドの各々に対して、前記支持ドラムの回転方向について下流側に各々配置された複数の前記紫外線照射部を備える請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記コートヘッドが吐出するコートインクは、白いインクおよび透明なインクのいずれかである請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
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、
前記キャリッジに搬送され、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成分を含む液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記キャリッジに搬送され、前記キャリッジの往復移動方向について、前記液体噴射ヘッドの前方および後方の少なくとも一方に配置され、被記録媒体の直上に形成されるアンダーコート層および前記被記録媒体の表面に付着したインクの層に重ねて形成されるオーバコート層の少なくとも一方を形成する紫外線硬化型コート材を噴射するコートヘッドと、
前記液体噴射ヘッドおよび前記コートヘッドから噴射されて前記被記録媒体に付着した液体およびコート材に対して紫外線を照射する紫外線照射部と
を備え、前記支持ドラムが少なくとも１回転する毎に前記キャリッジが前記ガイド軸に沿って移動することにより、前記支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に液体およびコート材により形成されたパターンを形成する液体噴射装置。
【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。更に、下記の特許文献４には、互いに色の異なる紫外線硬化型インクをノズルから吐出してカラー印刷をする記録装置において、色毎に個別に紫外線を照射することが記載される。
【０００７】
ところで、紫外線硬化型インクを用いて画像を形成する場合、その高い付着性を利用して樹脂フィルム等の透光性を有する被記録媒体に画像を記録する場合がある。このような場合、媒体を透過した光が画像の色調に及ぼす影響を抑制する目的で、被記録媒体上で画像が形成される領域全体に、隠蔽性の高いコートインクによりアンダーコート層を形成してから画像を形成する場合がある。また、被記録媒体上に形成された画像の表面を透明のコートインクにより被覆してオーバコート層を形成して、画像を保護すると共に、画像が形成された領域表面の性状を平滑にする場合もある。
【０００８】
更に、透明な被記録媒体に対して、当該被記録媒体を通して見えるように、裏面から画像を形成する場合がある。このような場合、やはり画像の色調を保つと共に、画像背面を覆い隠す目的で、被記録媒体に形成した画像の背面を更に隠蔽性の高いインクにより被覆してバックコート層を形成する場合もある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１５５０４６号公報
【特許文献２】特開２００５−３２４４４３号公報
【特許文献３】特開２００５−１２５５１３号公報
【特許文献４】特開２００４−０４２５４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記のような目的で用いられるコート用のインクは、隠蔽性を高くする目的で大量の顔料を含有しているか、あるいは、透明にする目的で顔料を全く含んでいない等、化学的特性においても、光学的特性においても、多くのカラーインクとは異なる特性を有する。このため、インクジェット方式で塗布する場合には用いるノズルの仕様が異なり、また、硬化のために照射する紫外線の波長、照射量等も異なる。そこで、コート層を有する画像を形成する場合には、コートインク用記録部と画像用記録部とをそれぞれ個別に備えた記録装置を用い、２回の記録工程を経て画像を完成させる。
【００１１】
しかしながら、上記のような構造では、記録装置の規模が大きくなる上、記録動作のスループットも単純に増加する。また、アンダーコート層を形成する場合とオーバコート層またはバックコート層を形成する場合とでは印刷手順が逆になるので、記録装置の操作も煩雑になる。更に、アンダーコート層およびオーバコート層を両方形成する場合には、操作手順が更に増加する。このため、各種コート層を含む製品のコストが上昇することが避けられなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、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、キャリッジに搭載され、キャリッジの往復移動方向について、記録ヘッドの少なくとも一方側に配置され、被記録媒体の直上に形成されるアンダーコート層および被記録媒体の表面に付着したインクの層に重ねて形成されるオーバコート層の少なくとも一方を形成する紫外線硬化型コートインクを吐出するコートヘッドと、記録ヘッドおよびコートヘッドから吐出されて被記録媒体に付着した紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射する紫外線照射部とを備え、支持ドラムが少なくとも１回転する毎にキャリッジがガイド軸に沿って移動することにより、支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に紫外線硬化型インクおよびコートインクにより形成された画像を形成する記録装置が提供される。これにより、ひとつのキャリッジにより、記録ヘッドおよびコートヘッドを搬送して、コート層を含む画像を形成できるので、装置の規模が抑制される。
【００１３】
また、上記記録装置において、キャリッジは、アンダーコートを形成する場合はコートヘッドが記録ヘッドに先行する方向に移動し、オーバコートを形成する場合は記録ヘッドがコートヘッドに先行する方向に移動してもよい。これにより、被記録媒体に対するキャリッジの１回の移動で画像およびコート層を連続して形成でき、記録動作のスループットを向上させることができる。
【００１４】
更に、上記記録装置において、オーバコートを形成する場合は、アンダーコートを形成する場合よりも、紫外線照射部からコートインクに対して照射する紫外線の照射量を低くしてもよい。これにより、画像の最表面に形成されるオーバコート層の表面性状を平滑にして、品質の高い画像を形成できる。
【００１５】
また更に、上記記録装置において、記録ヘッドおよびコートヘッドの各々に対して、支持ドラムの回転方向について下流側に各々配置された複数の紫外線照射部を備えてもよい。これにより、記録ヘッドおよびコートヘッドの各々に対して、各ヘッドが吐出するインクに適した個別の条件で紫外線を照射する紫外線照射部を形成できる。従って、過剰な硬化による層間剥離を抑制できると共に、各インクを十分に硬化させて、高品質な画像を形成できる。
【００１６】
また更に、上記記録装置において、コートヘッドが吐出するコートインクは、白いインクおよび透明なインクのいずれかであってもよい。これにより、透明あるいは有色の被記録媒体の表面、あるいは透明な被記録媒体上に形成された画像の表面に白いコート層を形成して、画像の発色を改善することができる。また、被記録媒体上の画像の表面を透明なコート層により被覆することにより、画像を保護すると共に、表面性状を平滑にすることができる。
【００１７】
また、本発明の第２の形態として、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成分を含む液体を噴射する液体噴射ヘッドと、キャリッジに搭載され、キャリッジの往復移動方向について、液体噴射ヘッドの少なくとも一方側に配置され、被記録媒体の直上に形成されるアンダーコート層および被記録媒体の表面に付着したインクの層に重ねて形成されるオーバコート層の少なくとも一方を形成する紫外線硬化型コート材を噴射するコートヘッドと、液体噴射ヘッドおよびコートヘッドから噴射されて被記録媒体に付着した液体およびコート材に対して紫外線を照射する紫外線照射部とを備え、支持ドラムが少なくとも１回転する毎にキャリッジがガイド軸に沿って移動することにより、支持ドラムに支持された被記録媒体の表面全体に液体およびコート材により形成されたパターンを形成す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が享受できる。
【００１８】
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】
【００１９】
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】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
紫外線照射部１６２は、支持ドラム１４０の回転方向に沿って整列された複数のランプユニット１６１を含む。これにより、支持ドラム１４０の回転に従って移動する記録用紙１５０の回転移動方向に沿って複数のランプユニット１６１が配される。従って、個々のランプユニット１６１の出力が小さい場合であっても、記録用紙１５０が回転する間に十分な紫外線照射量が得られる。
【００３４】
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。
【００３５】
図３は、記録ヘッド１８０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。記録ヘッド１８０は、キャリッジ本体１７２の上面に搭載される。なお、後述するように、記録ヘッド１８０は５個のヘッドユニット１８１〜１８５を備える。ヘッドユニット１８１〜１８５の各々は、互いに種類の異なるインクを吐出する。
【００３６】
図４は、記録ヘッド１８０を、図３に矢印Ｆで示す方向から見た様子を示す正面図である。同図に示すように、記録ヘッド１８０は、５個のヘッドユニット１８１〜１８５を含む。ヘッドユニット１８１〜１８５の各々は、支持ドラム１４０に支持された記録用紙１５０に対向する面に、ノズルプレート１９１〜１９５を備える。ノズルプレート１９１〜１９５の各々には、紫外線硬化型インクを吐出するノズルが形成される。なお、ヘッドユニット１８１〜１８５からインクを吐出させる駆動構造としては、静電力等によりインクの液滴を吸引する方式、水晶振動子、圧電素子等を用いてインクを打ち出す方式など、種々の方法が既に知られており、用途に応じて適宜選択できる。
【００３７】
図５は、照射部キャリッジ１６０に搭載された紫外線照射部１６２を単独で抜き出して示す斜視図である。同図に示すように、紫外線照射部１６２は、共通の照射部フレーム１６４に装着された複数のランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９を備える。ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９は、その長手方向に複数のランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９が整列されると共に、記録ヘッド１８０のヘッドユニット１８１〜１８５に対応して５列に配列される。
【００３８】
なお、ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９個々の照射範囲の幅は、ヘッドユニット１８１〜１８５の個々の記録幅よりも広くすることが好ましい。これにより、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０の移動のタイミングがずれる場合にも、記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクに十分な照射量の紫外線を照射できる。
【００３９】
また、ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等をいずれも例示できる。より具体的には、Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販されているものを用いることもできる。更に、紫外帯域で発光するＬＥＤを用いてランプユニットを形成することもできる。また、ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９は、不可避に熱を発生するので、ランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９に放熱部を設ける他、強制的に冷却する設備を設けることも好ましい。
【００４０】
更に、上記のようなランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９から発生される紫外線を照射して硬化させ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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
図６は、ひとつの実施形態に係る記録ヘッド１８０の構造と、その記録ヘッド１８０により記録用紙１５０上に形成されたインクの液滴２１１〜２１５による記録パターン２１０を模式的に示す図である。同図に示すように、この記録ヘッド１８０は、それぞれが一列に配列されたノズル２０１〜２０５を有する５枚のノズルプレート１９１〜１９５を有する。
【００４８】
ノズルプレート１９１〜１９５の各々は、ノズルプレート１９１〜１９５自体の配列方向と同じ方向に配列された複数のノズル２０１〜２０５を有する。換言すれば、ノズル２０１〜２０５は、ガイド軸１３２、１３４に案内される記録部キャリッジ１７０の往復移動方向と同じ方向に配列される。これに対して、図中に矢印Ｒにより示すように、この記録部１２０における記録ヘッド１８０の主走査は、記録部キャリッジ１７０の往復移動方向と直交して、支持ドラム１４０の回転方向に一致する。従って、複数のノズル２０１〜２０５から吐出された紫外線硬化型インクは、記録用紙１５０上の互いに異なる位置に液滴２１１〜２１５を形成する。
【００４９】
ここで、ノズルプレート１９１〜１９５の各々に属するノズル２０１〜２０５のうち、両端に配置されたノズルプレート１９１および１９５はコートインクを吐出する。より具体的には、図中に矢印Ｃで示す記録部キャリッジ１７０の移動方向について、先頭側に位置するノズルプレート１９１は隠蔽性の高いホワイトインクを吐出する。この種のホワイトインクは、アンダーコート層を形成する。
【００５０】
一方、記録部キャリッジ１７０の移動方向について後端側に位置するノズルプレート１９５は、透明なクリアインクを吐出する。クリアインクは、オーバコート層を形成する。また、ノズルプレート１９１、１９５の間に挟まれた３枚のノズルプレート１９２、１９３、１９４は、互いに異なる色のカラーインク、例えば、マゼンタ、イエロー、シアンの各インクを吐出する。
【００５１】
図６に示した状態では、まず、ノズルプレート１９１が記録用紙１５０の上方に差しかかり、ホワイトインクを吐出して記録用紙１５０の表面に液滴２１１を形成する。液滴２１１は、支持ドラム１４０の回転に従って移動して、やがて紫外線照射部１６２に到達する。紫外線照射部１６２においては、ランプユニット１６１により紫外線が照射され、液滴２１１は順次硬化する。
【００５２】
なお、紫外線硬化型インクは、その組成に応じて硬化に最適な紫外線の波長および照射量が異なる。ホワイトインクの場合は、隠蔽性を高くする目的で大量の顔料を含むので、紫外線の透過性は低い。しかしながら、アンダーコートとしての液滴２１１が完全に硬化すると、後述するようにカラーインクを重ねて付着させた場合の接着性が低下して層間剥離の原因となる。従って、アンダーコート層を形成する液滴２１１は、やや不完全に硬化させることが好ましい。この点、ランプユニット１６１は、ノズルプレート１９１が吐出したインクに対して専ら紫外線を照射するので、アンダーコート層を形成するホワイトインクに適した条件で紫外線を照射させることができる。
【００５３】
図７は、支持ドラム１４０が一回転した後に、記録ヘッド１８０が、ノズルプレート１９１の幅だけ移動した状態の記録パターン２２０を示す。同図に示すように、２番目のノズルプレート１９２が吐出するカラーインクは、すでに硬化したホワイトインクに重ねて液滴２１２を形成する。液滴２１２は、支持ドラム１４０の回転方向について下流側にそれぞれ配置されたランプユニット１６３により紫外線を照射されて順次硬化される。こうして、ホワイトインクにより形成されたアンダーコート層の上に重ねて、カラーインクによる画像が形成される。
【００５４】
なお、記録用紙１５０上の液滴２１２は、ノズルプレート１９２〜１９４に対応した個別のランプユニット１６３、１６５、１６７により紫外線を照射される。従って、ランプユニット１６３、１６５、１６７の仕様を、各色のインクに合わせて最適化することにより、液滴２１２を良好に硬化させることができる。
【００５５】
図８は、支持ドラム１４０が更に何回転かして、後端のノズルプレート１９５が記録用紙１５０の上方にさしかかった状態の記録パターン２３０を示す図である。同図に示すように、ノズルプレート１９５は、既に硬化したカラーインクの液滴２１２に重ねて吐出され、液滴２１３を形成する。液滴２１３は、ランプユニット１６９により紫外線を照射されて順次硬化される。こうして、カラーインクにより形成された画像は、クリアインクにより形成されたオーバコート層により被覆される。
【００５６】
なお、オーバコート層を形成するクリアインクは、顔料を含んでいない。このため、カラーインクに比較すると、紫外線の透過率が著しく高い。また、オーバコート層は、硬化速度を低下させることにより表面を平滑にすることが好ましい。この点、ノズルプレート１９５には、個別に対応したランプユニット１６９が設けられるので、紫外線の出力を低下させる等してクリアインクに適した紫外線照射条件を設定できる。
【００５７】
図９は、上記のような一連の動作により記録用紙１５０上に形成された画像の層構造２４０を示す図である。同図に示すように、記録用紙１５０の直上には、液滴２１１を硬化させて形成されたアンダーコート層が形成される。アンダーコート層の上には、カラーインクの液滴２１２を硬化させて形成された画像が積層される。更に、アンダーコート層および画像は、クリアインクの液滴２１３を硬化させて形成されたオーバコート層により全体に覆われる。こうして、記録用紙１５０の裏面から透過した光により色調が変化することがなく、表面が平滑でよく保護された画像が形成される。
【００５８】
図１０は、他の実施形態に係る記録ヘッド１８０の形状を示す図である。同図に示すように、この記録ヘッドも５枚のノズルプレート１９１〜１９５を有する。また、両端に位置するノズルプレート１９１、１９５は、それぞれアンダーコート層およびオーバコート層を形成するコートインクの吐出に用いられる。
【００５９】
ただし、ノズルプレート１９１〜１９５の各々は、それぞれ２列のノズル２０１〜２０８を有する。ここで、両端のノズルプレート１９１、１９５は、同じインクを吐出するノズル２０１、２０５の数が増加したに過ぎない。
【００６０】
これに対して、中間のノズルプレート１９２、１９３、１９４の各々は、列毎に互いに異なるインクを吐出するノズル２０２〜２０４、２０６〜２０８を備える。これにより、ノズルプレート１９１〜１９５の数を増加させることなく、画像の記録に使用するインクの種類を増加させることができる。従って、例えば、シアン、ライトシアン、マゼンタ、ライトマゼンタ、イエロー、ダークイエローのカラーインクを組み合わせて、色階調がより緻密な画像を形成できる。
【００６１】
また、図１０に示すように、ひとつのノズルプレート１９２〜２９４に形成された２列のノズル２０２〜２０４、２０６〜２０８は、図中に矢印Ｃで示す記録ヘッド１８０の副走査方向について互いにずれて配置される。これにより、ノズルプレート１９２〜１９４の各々において、ノズル２０２〜２０３とノズル２０６〜２０８とが同時に紫外線硬化型インクを吐出しても、記録用紙１５０上の異なる場所に液滴が形成され、未硬化のまま混ざり合うことがない。
【００６２】
なお、図６から図９までに示すノズルプレート１９１〜１９６の各々は、実際には、図１１に示すように、百数十個を越える多数のノズル２０１を有する。また、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。
【００６３】
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】
【００６４】
【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】記録部キャリッジ１７０を単独で示す斜視図である。
【図５】記録ヘッド１８０を正面から見た様子を示す正面図である。
【図６】実施形態に係る記録ヘッド１８０と記録パターン２１０を示す図である。
【図７】図６に示した状態に対して、支持ドラム１４０が回転して、記録ヘッド１８０が移動した状態における記録パターン２２０を示す図である。
【図８】図６に示した状態に対して、支持ドラム１４０が更に回転して、記録ヘッド１８０が更に移動した状態における記録パターン２３０を示す図である。
【図９】図６〜８に示す一連の動作により記録用紙１５０上に形成された画像の層構造２４０を示す図である。
【図１０】他の実施形態に係る記録ヘッド１８０の構造を模式的に示す図である。
【図１１】図８に示したノズルプレート１９１〜１９５の形状を説明する図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００  インクジェット式記録装置、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、１６０  照射部キャリッジ、１６２  紫外線照射部、１６４  照射部フレーム、１６１、１６３、１６５、１６７、１６９  ランプユニット、１７０  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、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５  ヘッドユニット、１９１、１９２、１９３、１９４、１９５  ノズルプレート、２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７、２０８  ノズル、２１１、２１２、２１３  液滴、２１０、２２０、２３０  記録パターン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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