(57)【要約】【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５００において、紫外線光源の利用効率を向上させる。【解決手段】記録用紙１５０を支持するプラテン５６０と、プラテン５６０に支持された記録用紙１５０に向かって、記録用紙１５０についてプラテン５６０とは反対の側から紫外線硬化型インクを吐出して記録用紙１５０に付着させる記録ヘッド５５０と、記録ヘッド５５０により吐出されて記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクに対して紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部とを備えた記録装置であって、紫外線照射部が、プラテン５６０に支持された記録用紙１５０に対して、記録ヘッド５５０と同じ側に配置された上部紫外線光源５４１、５４３と、プラテン５６０に支持された記録用紙１５０に対して、プラテン５６０と同じ側に配置された下部紫外線光源５８２とを有する。【選択図】図２
2008230066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持された被記録媒体に向かって、被記録媒体について前記支持部材とは反対の側から紫外線硬化型インクを吐出して被記録媒体に付着させる記録ヘッドと、
前記記録ヘッドにより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して硬化させる紫外線照射部と
を備えた記録装置であって、
前記紫外線照射部が、
前記支持部材に支持された被記録媒体に対して、前記記録ヘッドと同じ側に配置された第１の紫外線光源と、
前記支持部材に支持された被記録媒体に対して、前記支持部材と同じ側に配置された第２の紫外線光源と
を有する記録装置。
【請求項２】
前記第２の紫外線光源は、前記記録ヘッドから吐出された紫外線硬化型インクが被記録媒体に付着した直後から、被記録媒体を通して当該紫外線硬化型インクに紫外線を照射する請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記記録ヘッドにおいて紫外線硬化型インクが吐出されるノズルと前記第２の紫外線光源との間に、前記第２の紫外線光源から前記ノズルに対して直接に照射される紫外線を遮断する遮断部材を更に備える請求項１に記載の記録装置。
【請求項４】
前記第１の紫外線光源は、前記記録ヘッドに対する被記録媒体の移動方向に沿って、前記記録ヘッドよりも下流側に配置される請求項１に記載の記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドにおいて紫外線硬化型インクが吐出されるノズルと前記第１の紫外線光源との間に、前記第１の紫外線光源から前記ノズルに対して直接に照射される紫外線を遮断する遮断部材を更に備える請求項１に記載の記録装置。
【請求項６】
前記遮断部材は、前記記録ヘッドを支持するキャリッジの一部として形成される請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記支持部材は、副走査方向に移動する被記録媒体に対して摺動しつつ支持するプラテンを含み、
前記記録ヘッドは、前記副走査方向に交差して配置されたガイド軸に沿った主走査方向に往復移動するキャリッジに搬送される請求項１に記載の記録装置。
【請求項８】
前記プラテンは、前記第２の紫外線光源から出射された紫外線を透過させる透明部または窓を有する請求項７に記載の記録装置。
【請求項９】
前記支持部材は、支持面に被記録媒体を支持しつつ回転する支持ドラムを含み、
前記記録ヘッドは、前記支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行な方向に往復移動するキャリッジに搭載される請求項１に記載の記録装置。
【請求項１０】
被記録媒体を支持する支持部材と、
前記支持部材に支持された被記録媒体に向かって、被記録媒体について前記支持部材とは反対の側から紫外線硬化性を有する成分を含む液体を噴射して被記録媒体に付着させる液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドにより噴射されて被記録媒体に付着した液体に対して紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部と
を備えた液体噴射装置であって、
前記紫外線照射部が、
前記支持部材に支持された被記録媒体に対して、前記液体噴射ヘッドと同じ側に配置された第１の紫外線光源と、
前記支持部材に支持された被記録媒体に対して、前記支持部材と同じ側に配置された第２の紫外線光源と
を有する液体噴射装置。
【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】
【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】
【０００８】
紫外線硬化型インクは、照射された紫外線から得られたエネルギーにより重合反応を生じて硬化する。従って、印刷速度を向上させるには照射する紫外線の光量を大きくしなければならない。しかしながら、紫外線光源から照射された紫外線の利用効率は低く、紫外線光源に投入されたエネルギーの増加がそのまま印刷速度向上につながらないという問題がある。
【０００９】
また、紫外線光源は、紫外線硬化型インクの硬化には利用できない熱線を不可避に発生する。従って、紫外線光源を強力にし過ぎると被記録媒体を熱により損傷する場合がある。このため、紫外線硬化型インクを用いた記録装置の記録速度を向上させることは難しいとされている。
【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、被記録媒体を支持する支持部材と、支持部材に支持された被記録媒体に向かって、被記録媒体について支持部材とは反対の側から紫外線硬化型インクを吐出して被記録媒体に付着させる記録ヘッドと、記録ヘッドにより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して硬化させる紫外線照射部とを備えた記録装置であって、紫外線照射部が、支持部材に支持された被記録媒体に対して、記録ヘッドと同じ側に配置された第１の紫外線光源と、支持部材に支持された被記録媒体に対して、支持部材と同じ側に配置された第２の紫外線光源とを有する記録装置が提供される。これにより、記録ヘッドから吐出された直後から紫外線硬化型インクに紫外線を照射することができ、迅速に硬化を開始させることができる。また、被記録媒体上のインク層が厚くなる場合でも、被記録媒体の表裏から紫外線を照射できるので、照射強度を極端に大きくすることなく内層まで硬化させることができる。更に、吐出されてから硬化開始までの期間が短いので、雰囲気の酸素による紫外線硬化型インクの重合阻害発生も防止される。
【００１１】
また、上記記録装置において、第２の紫外線光源は、記録ヘッドから吐出された紫外線硬化型インクが被記録媒体に付着した直後から、被記録媒体を通して当該紫外線硬化型インクに紫外線を照射してもよい。これにより、記録ヘッド、キャリッジ等の紫外線硬化型インクを吐出する部材自体の陰に隠れた領域に対しても紫外線を照射できる。
【００１２】
更に、上記記録装置において、記録ヘッドにおいて紫外線硬化型インクが吐出されるノズルと第２の紫外線光源との間に、第２の紫外線光源からノズルに対して直接に照射される紫外線を遮断する遮断部材を更に備えてもよい。これにより、記録ヘッドそのものに対する紫外線の照射を防止できるので、硬化あるいは増粘した紫外線硬化型インクによる記録画像の品質低下が防止される。
【００１３】
また更に、上記記録装置において、第１の紫外線光源は、記録ヘッドに対する被記録媒体の移動方向に沿って、記録ヘッドよりも下流側に配置されてもよい。これにより、支持部材側紫外線光源に引き続いて紫外線を照射できるので、紫外線硬化型インクを十分に硬化させる反応エネルギーを供給できる。
【００１４】
また更に、上記記録装置において、記録ヘッドにおいて紫外線硬化型インクが吐出されるノズルと第１の紫外線光源との間に、第１の紫外線光源からノズルに対して直接に照射される紫外線を遮断する遮断部材を更に備えてもよい。これにより、記録ヘッドそのものに対する紫外線の照射を防止できるので、硬化あるいは増粘した紫外線硬化型インクによる記録画像の品質低下が防止される。
【００１５】
また更に、上記記録装置において、前記遮蔽部材は、記録ヘッドを支持するキャリッジの一部として形成されてもよい。これにより、記録装置の部品点数を増加させることなく上記の効果を享受できる。
【００１６】
また更に、上記記録装置において、支持部材は、副走査方向に移動する被記録媒体に対して摺動しつつ支持するプラテンを含み、記録ヘッドは、副走査方向に交差して配置されたガイド軸に沿った主走査方向に往復移動するキャリッジに搬送されてもよい。これにより、各走査方向について寸法の限られた記録ヘッドを用いて、副走査方向に長い、また、主走査方向に幅広い被記録媒体全体の任意の領域に画像を形成できる。
【００１７】
また更に、上記記録装置において、プラテンは、支持部材側紫外線光源から出射された紫外線を透過させる透明部または窓を有してもよい。これにより、被記録媒体を正確に位置決めしつつ、支持部材側紫外線光源からも紫外線を照射できるので、高品質な画像を形成できる。
【００１８】
また更に、上記記録装置において、支持部材は、支持面に被記録媒体を支持しつつ回転する支持ドラムを含み、記録ヘッドは、支持ドラムの回転方向と直交する方向と平行な方向に往復移動するキャリッジに搭載されてもよい。これにより、支持ドラムの支持面に固定された被記録媒体に対して紫外線硬化型インクを吐出するので、正確に画像を形成できる。
【００１９】
また、本発明の第２の形態として、被記録媒体を支持する支持部材と、支持部材に支持された被記録媒体に向かって、被記録媒体について支持部材とは反対の側から紫外線硬化性を有する成分を含む液体を噴射して被記録媒体に付着させる液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッドにより噴射されて被記録媒体に付着した液体に対して紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部とを備えた液体噴射装置であって、紫外線照射部が、支持部材に支持された被記録媒体に対して、液体噴射ヘッドと同じ側に配置された第１の側紫外線光源と、支持部材に支持された被記録媒体に対して、支持部材と同じ側に配置された第２の紫外線光源とを有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効果を享受できる。
【００２０】
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】
【００２１】
以下、発明の実施の形態を通じて発明を説明するが、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】
【００２２】
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５００の構造を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、このインクジェット式記録装置５００は、互いに平行な一対のサイドフレーム５１２、５１４の間に水平に配置されたガイド軸５２０に沿って往復移動するキャリッジ５３０を備える。サイドフレーム５１２、５１４は、ガイド軸５２０に対して平行なバックフレーム５１０により相互に連結される。
【００２３】
バックフレーム５１０の前面には一対のプーリ５７４、５７６と、それに掛け渡されたタイミングベルト５７０が配置される。一方のプーリ５７４は、キャリッジモータ５７２により回転駆動される。これにより、キャリッジ５３０は、キャリッジモータ５７２の動作に応じて往復移動する。
【００２４】
また、キャリッジ５３０は、紫外線硬化型インクを収容したインクカートリッジ５３２、５３４を搭載すると共に、その下面に、紫外線硬化型インクを下方に向かって吐出する記録ヘッド５５０を備える。また、キャリッジ５３０の側面には、一対の上部紫外線照射部５４２、５４４が装着される。
【００２５】
一方、キャリッジ５３０の移動範囲の下方には、水平な上面を有するプラテン５６０と、プラテン５６０を下方から支持すると共に下部紫外線光源５８２（図２参照）を収容した下部紫外線照射部５８０が配置される。プラテン５６０は、キャリッジ５３０の下方を通過する記録用紙１５０を下方から支持して、高さ方向について記録用紙１５０を位置決めする。また、プラテン５６０の上面には、下部紫外線照射部５８０から照射された紫外線を上方に向かって透過させる透過窓５６２が形成される。
【００２６】
以上のような構造を有するインクジェット式記録装置５００では、プラテン５６０の上に送り込まれた記録用紙１５０に対して、図中の矢印Ｍにより示す主走査方向にキャリッジ５３０が移動しながら紫外線硬化型インクを吐出して１ラインの画像を形成する。続いて、記録用紙１５０を１ライン分移動した後にキャリッジ５３０を移動させながら紫外線硬化型インクを吐出する動作を繰り返して、記録用紙１５０の全面に画像を形成する。
【００２７】
即ち、このインクジェット式記録装置５００においては、図中の矢印Ｍにより示す、ガイド軸５２０と平行なキャリッジ５３０の移動方向が主走査方向となる。また、図中の矢印Ｓにより示す、記録用紙１５０の搬送方向が副走査方向となる。
【００２８】
図２は、インクジェット式記録装置５００の構造および動作を模式的な断面により示す図である。なお、図２は、図１に矢印Ｐで示す方向からキャリッジ５３０およびその周辺を見た様子を示す。
【００２９】
同図に示すように、インクジェット式記録装置５００は、プラテン５６０に対して後方、即ち、バックフレーム５１０に近い側に、搬送駆動ローラ５９２および搬送従動ローラ５９４を含む搬送部を有する。また、プラテン５６０に対して前方、即ち、バックフレーム５１０から遠い側に、排出駆動ローラ５９６および排出従動ローラ５９８を含む排出部を有する。
【００３０】
搬送駆動ローラ５９２は、搬送モータ５９０により回転駆動される。また、搬送従動ローラ５９４は、搬送駆動ローラ５９２に接して連れ回される。記録用紙１５０は、図示を省略した給送機構により搬送駆動ローラ５９２および搬送従動ローラ５９４の間に送り込まれる。搬送駆動ローラ５９２および搬送従動ローラ５９４に挟まれた記録用紙１５０は搬送駆動ローラ５９２の回転に従ってプラテン５６０の上方に送り込まれる。プラテン５６０上においては、記録ヘッド５５０から紫外線硬化型インクが記録用紙１５０に向かって吐出される。
【００３１】
一方、排出部においても、排出駆動ローラ５９６は搬送モータ５９０により回転駆動される。プラテン５６０の上を通り過ぎた記録用紙１５０は、やがて排出部に到達して排出駆動ローラ５９６および排出従動ローラ５９８の間に送り込まれる。排出駆動ローラ５９６および排出従動ローラ５９８に挟まれた記録用紙１５０は、排出駆動ローラ５９６の回転に従ってインクジェット式記録装置５００の前方に排出される。
【００３２】
また、プラテン５６０の下方に配置された下部紫外線照射部５８０は、下部紫外線光源５８２から出射された紫外線を、透過窓５６２を通して上方に照射する。なお、透過窓５６２は、出射する紫外線の伝播方向が前方に傾斜するように形成される。これにより、放射された紫外線は、記録ヘッド５５０の直下において記録用紙１５０の下面に投射されると同時に、記録ヘッド５５０自体には投射されない。
【００３３】
このように、下部紫外線照射部５８０は、記録ヘッド５５０から吐出された紫外線硬化型インクに対して、記録用紙１５０に付着した直後から紫外線を照射して硬化を開始させる。また、記録用紙１５０上に形成される紫外線硬化型インクの層が厚くなった場合も、下部紫外線照射部５８０が記録用紙１５０の下面から紫外線を照射するので、下層の硬化不足が生じることがない。更に、下部紫外線照射部５８０の出射する紫外線は記録ヘッド５５０には投射されないので、記録ヘッド５５０において紫外線硬化型インクの硬化あるいは増粘が生じることはない。
【００３４】
図３は、インクジェット式記録装置５００における上部紫外線照射部５４２、５４４の構造と作用を模式的に示す図である。なお、図３は、図１に矢印Ｆにより示す方向からキャリッジ５３０およびその周辺を見た様子を示す。
【００３５】
同図に示すように、キャリッジ５３０は、それぞれが上部紫外線光源５４１、５４３を有する上部紫外線照射部５４２、５４４を、その側面、即ち、ガイド軸５２０に案内された移動方向に沿って記録ヘッド５５０と同列に備える。これにより、キャリッジ５３０が紫外線硬化型インクを吐出しつつ移動する場合に、記録ヘッド５５０に追従する側の上部紫外線光源５４１、５４３を点灯することにより、記録用紙１５０に付着した直後の紫外線硬化型インクに紫外線を照射する。
【００３６】
また、同図に示すように、下部紫外線照射部５８０は、キャリッジ５３０の移動方向に沿って配列された複数の下部紫外線光源５８２を備える。これにより、プラテン５６０の全幅にわたって、記録用紙１５０の下面に紫外線を照射できる。なお、複数の下部紫外線光源５８２は、全てを同時に点灯して記録用紙１５０の下面から常時紫外線を照射してもよい。また、キャリッジ５３０の移動に同期させて順次点灯または消灯させてもよい。
【００３７】
なお、図２および図３に示すように、上部紫外線照射部５４２、５４４の各々において、上部紫外線光源５４１、５４３は、紫外線が外部に出射される下端面から離れて配置される。従って、上部紫外線光源５４１、５４３から外部に出射される紫外線には、上部紫外線照射部５４２、５４４自体および記録ヘッド５５０自体の側面によりの陰が生じる。これにより、紫外線光源５４１、５４３から発生した紫外線およびその記録用紙１５０による反射光が記録ヘッド５５０に直接に投影されることが防止される。
【００３８】
以上のような構造を有するインクジェット式記録装置５００において、記録ヘッド５５０から吐出された直後の紫外線硬化型インクに対しては、記録用紙１５０に付着した瞬間から下部紫外線光源５８２から発生した紫外線が下方から照射される。また、記録ヘッド５５０が主走査方向に移動すると、キャリッジ５３０の移動に追従する側の上部紫外線照射部５４２、５４４の一方が、記録用紙１５０上の紫外線硬化型インクに上方から照射される。
【００３９】
従って、記録用紙１５０上の紫外線硬化型インクに対して紫外線が豊富に照射されるので、その硬化が良好に進行する。また、上下から紫外線を照射するので、記録用紙１５０上の紫外線硬化型インクの層が厚くなった場合においても、内層まで豊富な紫外線を照射できる。換言すれば、出力の小さな紫外線光源を用いても十分な紫外線照射量が得られるので、電力消費低減の観点からも好ましい。
【００４０】
なお、上部紫外線光源５４１、５４３および下部紫外線光源５８２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用いることができる。具体的には、Ｆｕｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ社製のＨランプ、Ｄランプ、Ｖランプ等の市販品を用いることができる。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。
【００４１】
また、上記のような上部紫外線光源５４１、５４３および下部紫外線光源５８２が発生する紫外線により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、インクを硬化させ目的で溶媒を揮発させることはない。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
図４は、他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、このインクジェット式記録装置１００は、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、記録部１２０に隣接して配置された給紙部１１２および排紙部１１４を含む給排紙部１１０とを備える。
【００４９】
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、周面である支持面１４４に記録用紙１５０を保持した状態で、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。
【００５０】
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、その往復移動方向を案内しつつ支持する。記録部キャリッジ１７０は、紫外線硬化型インクを吐出する記録ヘッド１８０を搭載して搬送する。
【００５１】
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、外部紫外線照射部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は図示を省略した。
【００５２】
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、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。
【００５３】
記録部キャリッジ１７０に搭載された記録ヘッド１８０は、支持ドラム１４０に支持された状態で共に回転する記録用紙１５０に対して、紫外線硬化型インクを吐出して付着させる。記録用紙１５０に付着した紫外線硬化型インクには、外部紫外線照射部１６２から紫外線が照射される。
【００５４】
更に、支持ドラム１４０が１回転以上して、支持ドラム１４０長手方向の一部区間において記録用紙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表面全体に画像が形成される。
【００５５】
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、図１から図３までに示したインクジェット式記録装置１００において、キャリッジ５３０の移動方向が主走査方向となり、記録用紙１５０の搬送方向が副走査方向となる点と異なる。
【００５６】
なお、外部紫外線照射部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。
【００５７】
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、フレーム１３０に対しても、高い強度と大きな重量が求められる。
【００５８】
従って、照射部キャリッジ１６０および記録部キャリッジ１７０を分離した構造とすることにより、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。こうして画像を記録された記録用紙１５０は、支持ドラム１４０から取り外されて、排紙部１１４に取り込まれて蓄積される。
【００５９】
図５は、図４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および記録ヘッド１８０を支持する。
【００６０】
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に対して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の直近に配置され、記録用紙１５０に向かってインクを吐出する。
【００６１】
外部紫外線照射部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。ランプユニット１６１は、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配列される。従って、個々のランプユニット１６１の紫外線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。
【００６２】
更に、このインクジェット式記録装置５００は、支持ドラム１４０の内側にも、内部紫外線照射部４００を備える。内部紫外線照射部４００は、紫外線を発生する内部紫外線光源４１０と、内部紫外線光源４１０が発生した紫外線を特定の照射方向に誘導する内部反射鏡４２０とを有する。これにより、内部紫外線光源４１０が発生した紫外線は、支持ドラム１４０の周上における記録部キャリッジ１７０および外部紫外線照射部１６２の間の区間に向かって照射される。また、内部紫外線光源４１０が発生した紫外線が、記録ヘッド１８０に投射されることを防止する。
【００６３】
なお、支持ドラム１４０の支持面１４４は、後述するように、紫外線に対して透明な材料で形成される。また、紫外線硬化型インクで画像を記録する場合の記録用紙１５０としは、透明な樹脂フィルムが用いられる場合がある。従って、内部紫外線照射部４００から出射された紫外線は、支持面１４４および記録用紙１５０を透過して、記録用紙１５０表面の紫外線硬化型インクに照射される。
【００６４】
上記のような記録部１２０において、記録ヘッド１８０から吐出された紫外線硬化型インクには、内部紫外線照射部４００から放射された紫外線が、記録用紙１５０に付着した直後から照射されて硬化を開始する。また、支持ドラム１４０が回転すると、付着した紫外線硬化型インクは外部紫外線照射部１６２に対向する位置に移動して、更に紫外線を照射される。
【００６５】
図６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。更に、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、互いに種類の異なる、例えば色が異なるインクを吐出する。
【００６６】
図７は、記録ヘッド１８０を、図６に矢印Ｘ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。
【００６７】
図８は、照射部キャリッジ１６０に搭載された外部紫外線照射部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、外部紫外線照射部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。
【００６８】
なお、個別のランプユニット１６１、１６３、１６５、１６７、１６９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。
【００６９】
図９は、インクジェット式記録装置１００における支持ドラム１４０の支持構造２００を模式的に示す図である。同図に示すように、支持ドラム１４０は、フレーム１３０から回転自在に軸支された支持ローラ２１０、２２０、２３０により支持される。支持ローラ２１０、２２０、２３０の各々の周面は、支持ドラム１４０の金属部材１４７に形成された被支持部１４６に接して、支持ドラム１４０を回転自在に支持する。また、同一周上に配置された３個の支持ローラ２１０、２２０、２３０で支持することにより、支持ドラム１４０が側方あるいは上方に脱落することがない。
【００７０】
図１０は、インクジェット式記録装置１００における支持ドラム１４０の駆動構造３００を模式的に示す図である。同図に示すように、支持ドラム１４０の金属部材１４７に形成された被駆動部１４８には、タイミングベルト２４０の一端が掛けられる。タイミングベルト２４０の他端は、駆動プーリ２５０に掛けられる。駆動プーリ２５０は、図示していない駆動モータにより回転駆動され、その回転がタイミングベルト２４０を介して支持ドラム１４０に伝達される。
【００７１】
図９および図１０に示した構造により、支持ドラム１４０の側方端面を開放したまま、これを回転自在に支持し、且つ、回転駆動できる。従って、後述するように、支持ドラム１４０の側方からその内部に、内部紫外線光源４１０、内部反射鏡４２０等を含む、回転しない内部紫外線照射部４００を挿入できる。
【００７２】
図１１は、支持ドラム１４０の内部に配置された内部紫外線照射部４００の形態を示す斜視図である。同図に示すように、支持ドラム１４０は、紫外線に対して透明な支持面１４４を有する透明な材料により形成されて支持面１４４をなす円筒形の部材と、その長手方向両端に装着された一対の金属部材１４７とを備える。
【００７３】
透明な支持面１４４は、例えば、紫外線による劣化がなく、紫外線透過率の高い石英等により形成できる。これに対して、機械的な負荷を受ける金属部材１４７は、平坦な周面を有する被支持部１４６と、外部から回転駆動力を伝達される歯を切られた被駆動部１４８とを有する。
【００７４】
なお、金属部材１４７は、例えばコバールにより形成できる。コバールは、石英に対する付着性が高い表面性状を有すると共に、広い範囲で石英に近い熱膨張率を有する。従って、コバールを材料とする金属部材１４７は、支持面１４４をなす石英管と一体化することができる。
【００７５】
上記のような透明な支持面を有する支持ドラム１４０の内側には、支持ドラム１４０の長手方向に沿って、内部紫外線照射部が配置される。内部紫外線照射部４００は、透明な支持面の幅を越える長尺な発光部を有する内部紫外線光源４１０と、内部紫外線光源４１０に隣接して配置された内部反射鏡４２０とを含む。
【００７６】
以上のような構造を有するインクジェット式記録装置１００において、記録ヘッド１８０から吐出された直後の紫外線硬化型インクに対しては、記録用紙１５０に付着した瞬間から内部紫外線光源４１０から発生した紫外線が裏面から照射される。また、支持ドラム１４０が主走査方向に回転すると、外部紫外線照射部１６２から発生した紫外線が記録用紙１５０の表面から紫外線硬化型インクに照射される。
【００７７】
従って、記録用紙１５０上の紫外線硬化型インクに対して紫外線が豊富に照射されるので、その硬化が良好に進行する。また、表裏から紫外線を照射するので、記録用紙１５０上の紫外線硬化型インクの層が厚くなった場合においても、内層まで豊富な紫外線を照射できる。換言すれば、出力の小さな紫外線光源を用いても十分な紫外線照射量が得られるので、電力消費低減の観点からも好ましい。なお、上記インクジェット式記録装置１００においても、インクジェット式記録装置５００の場合と同様に、多種の光源デバイス、紫外線硬化型インクを使用できる。
【００７８】
なお、インクジェット式記録装置１００、５００を例に挙げて発明を説明したが、上記のような記録装置または液体噴射装置の用途はこれに限られない。即ち、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。
【００７９】
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】
【００８０】
【図１】インクジェット式記録装置５００の全体構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】上部紫外線照射部５４２および下部紫外線照射部５８０を示す側面図である。
【図３】上部紫外線照射部５４２、５４４および下部紫外線照射部５８０を示す正面図である。
【図４】他の実施形態に係るインクジェット式記録装置１００を示す斜視図である。
【図５】記録部１２０の構造を示す断面図である。
【図６】記録部キャリッジ１７０を単独で示す斜視図である。
【図７】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８】外部紫外線照射部１６２を単独で示す斜視図である。
【図９】支持ドラム１４０の支持構造２００を模式的に示す図である。
【図１０】支持ドラム１４０の駆動構造３００を模式的に示す図である。
【図１１】内部紫外線照射部４００の配置を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００、５００  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、１４６  被支持部、１４７  金属部材、１４８  被駆動部、１５０  記録用紙、１６０  照射部キャリッジ、１６２  外部紫外線照射部、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、１８０、５５０  記録ヘッド、１８１、１８２、１８３、１８４、１８５  ヘッドユニット、１９０、１９１、１９２、１９３、１９４、１９５  ノズルプレート、２００  支持構造、２０１  駆動構造、２１０、２２０、２３０  支持ローラ、２４０、５７０  タイミングベルト、２５０  駆動プーリ、４００  内部紫外線照射部、４１０  内部紫外線光源、４２０  内部反射鏡、５１０  バックフレーム、５１２、５１４  サイドフレーム、５２０  ガイド軸、５３０  キャリッジ、５３１  キャリッジ本体、５３２、５３４  インクカートリッジ、５４１、５４３  上部紫外線光源、５４２、５４４  上部紫外線照射部、５６０  プラテン、５６２  透過窓、５６４  リブ、５７２  キャリッジモータ、５７４、５７６  プーリ、５８０  下部紫外線照射部、５８２  下部紫外線光源、５９０  搬送モータ、５９２  搬送駆動ローラ、５９４  搬送従動ローラ、５９６  排出駆動ローラ、５９８  排出従動ローラ
【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】
2008230066.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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