(57)【要約】【課題】ヘッドを支えるための剛性を小さくすることができ、ヘッドを移動させるための駆動力が小さくても短時間で画像記録を行えるインクジェットプリンタを提供すること。【解決手段】インクジェットプリンタ１は、副走査方向Ｙに記録媒体１００を搬送する搬送機構１０と、ガイド部材４１によって案内されて主走査方向Ｘに往復移動可能とされたキャリッジ３０と、このキャリッジ３０を主走査方向Ｘに移動させる駆動機構４０と、キャリッジ３０に取り付けられた複数のヘッド５０，５０，…と、キャリッジ３０より副走査方向Ｙの下流側においてガイド部材７１によって案内されて主走査方向Ｘに往復移動可能とされたキャリア６０と、このキャリア６０を主走査方向Ｘに移動させる駆動機構７０と、キャリア６０に取り付けられた二つの紫外線光源８０，８０と、を具備する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記記録媒体上において前記記録媒体の搬送方向と直角な方向に往復移動し、光の被照射により硬化するインクを前記記録媒体に吐出するヘッドと、
前記ヘッドより前記搬送方向の下流側において前記搬送方向と直角な方向に光を前記記録媒体に対して走査する光走査機構と、
を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記光走査機構は、前記ヘッドの往復移動に同期して光を走査するように構成されたことを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドを往復移動させて該ヘッドからインクを液滴として吐出することによって記録媒体に画像を形成するシリアル式のインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インクジェット記録方式ではグラビア印刷方式より簡便・安価に画像を作成することができるため、写真・各種印刷・マーキング・カラーフィルターといった特殊印刷等の様々な印刷分野に応用されてきている。特に、インクジェット記録方式では、微細なドットを吐出・制御するインクジェット記録方式のインクジェットプリンタと、色再現域・耐久性・吐出適性等を改善したインクと、インク吸収性・色材発色性・表面光沢等を飛躍的に向上させた専用紙とを組み合わせることで、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。
【０００３】
インクジェット記録方式には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式、紫外線の被照射により硬化する紫外線硬化型インクを用いるＵＶインク系インクジェット方式等がある。中でも、ＵＶインク系ジェット方式は、他の記録方式に比べ比較的低臭気であり、専用紙以外にも速乾性・インク吸収性の無い記録媒体に記録できる点で注目されている。
【０００４】
また、従来のインクジェットプリンタには、副走査方向に搬送されている記録媒体上において副走査方向に対して直交する主走査方向に複数並んだ吐出口からインクを吐出することにより画像記録を行うラインヘッド方式、主走査方向にヘッドを移動させてヘッドの移動中にヘッドの吐出口からインクを吐出することにより画像記録を行うシリアル方式がある。
【０００５】
ラインヘッド方式であってもシリアル方式であっても紫外線硬化型インクを用いたインクジェットプリントでは、ラインヘッド又はヘッドより副走査方向の下流側において紫外線光源が主走査方向に配列されており、記録媒体が紫外線光源の下方を通過している時に紫外線光源からの紫外線を記録媒体上のインクに照射することでインクを硬化させる（例えば、特許文献１参照。）。また、シリアル方式のインクジェットプリンタでは、主走査方向に移動するキャリッジにヘッドが搭載されているが、このキャリッジに紫外線光源を搭載し、キャリッジとともにヘッドが主走査方向に移動している時に紫外線光源からの紫外線をインクに照射することでインクを硬化させることもある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１１８６０号公報（第１０−１１頁、第１９図）
【特許文献２】
特開昭６０−１３２７６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ラインヘッド又はヘッドより下流側で紫外線光源が主走査方向に配列されているインクジェットプリンタでは、吐出口にインクが詰まることを防止するために、紫外線光源からの紫外線が吐出口に入射しないようにラインヘッド又はヘッドの周囲に紫外線遮蔽材を設ける必要がある。そのため、インクジェットプリンタの部品数が増えてしまい、またラインヘッド又はヘッドを清掃したりメンテナンスしたりする際に紫外線遮蔽材が邪魔となる。
【０００８】
また、キャリッジに紫外線光源が搭載されているインクジェットプリンタでは、キャリッジとともにヘッド及び紫外線光源を移動させるためにより大きな駆動力を必要とし、駆動力が小さい場合にはキャリッジ、ヘッド、紫外線光源の移動速度及び加速度が低く、画像記録に要する時間が長い。また、キャリッジ、ヘッド、紫外線光源を支えるための剛性を大きくしなければならない。
そこで、本発明の目的は、ヘッドを支えるための剛性を小さくすることができ、ヘッドを移動させるための駆動力が小さくても短時間で画像記録を行え、更に、紫外線を遮蔽するための紫外線遮蔽材を必要としないインクジェットプリンタを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明のインクジェットプリンタは、
記録媒体を搬送する搬送機構と、
前記記録媒体上において前記記録媒体の搬送方向と直角な方向に往復移動し、光の被照射により硬化するインクを前記記録媒体に吐出するヘッドと、
前記ヘッドより前記搬送方向の下流側において前記搬送方向と直角な方向に光を前記記録媒体に対して走査する光走査機構と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記光走査機構は、前記ヘッドの往復移動に同期して光を走査するように構成されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１又は２に記載の発明では、搬送方向に直角な方向に移動するヘッドからインクが吐出され、吐出されたインクが記録媒体に着弾する。そして、記録媒体が搬送機構によって搬送方向の下流に搬送されると、光は記録媒体に対して光走査機構によって搬送方向に直角な方向に走査される。記録媒体に着弾したインクには、走査時に光が照射され、これによってインクが硬化する。この場合、往復移動するヘッドとは別に光走査機構がインクジェットプリンタに備わっているから、紫外線光源をヘッドと一体的に往復移動させずに済む。そのため、ヘッドを移動させるための駆動力が小さくてもヘッドを高速度で且つ高加速度で移動させることができるとともに、ヘッドを支えるための剛性を小さくすることができる。
【００１２】
また、光走査機構がヘッドより搬送方向の下流側において光を走査しているから、光がヘッドに入射しない。そのため、ヘッドに光が入射することを遮蔽する遮蔽材インクジェットプリンタに設けなくても済み、インクジェットプリンタの部品数の削減を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様について説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。
【００１４】
図１は、本発明が適用されたシリアル方式のインクジェットプリンタ１を示した斜視図である。
図１に示されるように、インクジェットプリンタ１は、搬送方向である副走査方向Ｙに記録媒体１００を搬送する搬送機構１０と、搬送機構１０によって搬送される記録媒体１００を支持するプラテン２０と、互いに平行となって副走査方向Ｙに対して直交する主走査方向Ｘに延在したガイド部材４１，７１と、ガイド部材４１によって案内されて主走査方向Ｘに往復移動可能とされたキャリッジ３０と、このキャリッジ３０を主走査方向Ｘに移動させる駆動機構４０と、キャリッジ３０に取り付けられた複数のヘッド５０，５０，…と、キャリッジ３０より副走査方向Ｙの下流側においてガイド部材７１によって案内されて主走査方向Ｘに往復移動可能とされたキャリア６０と、このキャリア６０を主走査方向Ｘに移動させる駆動機構７０と、キャリア６０に取り付けられた二つの紫外線光源８０，８０と、を具備する。なお、以下の説明では、主走査方向Ｘ及び副走査方向Ｙの両方に直角な方向を上下方向として説明する。
【００１５】
搬送機構１０は、主走査方向Ｘに互いに平行となって延在するとともに主走査方向Ｘのそれぞれの軸心回りに回転自在な二つのローラ１１，１１と、これらローラ１１，１１を回転させるモータといった駆動機構と、を備える。記録媒体１００は、ローラ１１，１１の回転によって搬送されるようになっている。
【００１６】
本実施形態に用いられる記録媒体１００としては、通常のインクジェットプリンタに適用される普通紙，再生紙，光沢紙等の各種紙，各種布地，各種不織布，樹脂，金属，ガラス等の材質からなる記録媒体が適用可能である。記録媒体１００の形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。本実施形態では、記録媒体１００として、ロール状に巻かれた長尺な樹脂製フィルムを用いており、元巻きから繰り出された記録媒体１００をローラ１１，１１にセッティングして用いる。
【００１７】
特に、本実施形態で用いられる記録媒体１００として、所謂軟包装に用いられる透明又は不透明な非吸収性の樹脂製フィルムが適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ−ρ−フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２〜１００μｍ（好ましくは６〜５０μｍ）の厚みを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。さらに、本実施形態に用いられる記録媒体１００として、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体も適用可能である。
【００１８】
プラテン２０は、ローラ１１とローラ１１との間に配設され、二つのローラ１１，１１に対して平行な平坦面を有し、該平坦面で記録媒体１００を下から支持するものである。
【００１９】
プラテン２０の上方において、ガイド部材４１，７１がインクジェットプリンタ１のフレームや筐体に固定されている。ガイド部材７１は、ガイド部材４１より副走査方向Ｙの下流側に配置されている。
【００２０】
キャリッジ３０は、ガイド部材４１に対して主走査方向Ｘに摺動自在となって取り付けられており、キャリア６０は、ガイド部材７１に対して主走査方向Ｘに摺動自在となって取り付けられている。
【００２１】
駆動機構４０は、下方に指向した動力取出軸４２ａを有するモータ４２と、動力取出軸４２ａと同軸となって動力取出軸４２ａに固定されたプーリー４３と、プーリー４３の軸と平行な軸回りに回転自在となったプーリー４４と、プーリー４３とプーリー４４に環となって掛けられたベルト４５と、を備える。上から下にプラテン２０を見た場合、プーリー４３とプーリー４４の間には、プラテン２０が配置されており、プーリー４３とプーリー４４を結ぶ線はガイド部材４１と平行となっている。このベルト４５の一部には、キャリッジ３０が固定されている。
【００２２】
複数のヘッド５０，５０，…は、主走査方向Ｘに列となってキャリッジ３０に搭載され、プラテン２０及び記録媒体１００の上方においてキャリッジ３０とともに主走査方向Ｘに移動可能とされる。それぞれのヘッド５０においては、その下面に複数の吐出口が形成されており、複数の吐出口は副走査方向Ｙに列となって配列されている。各ヘッド５０は、変形により内部のインクに圧力を付与するピエゾ素子、内部のインクを膜沸騰させることにより内部のインクに圧力を付与する加熱素子、その他内部のインクに圧力を付与する素子を吐出口ごとに有し、これら素子の動作により各吐出口から個別にインクを液滴として吐出するように構成されている。
【００２３】
一つのヘッド５０の各吐出口からは、数種の色のうちの何れかの色のインクが吐出される。ヘッド５０ごとに異なる色のインクのインク滴が吐出されるが、同じ色のＵＶインクが二以上のヘッド５０から吐出されても良い。本実施形態に用いられるインクの色は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）であり、図１において各ヘッド５０に付された英字は吐出するインクの色を示している。ＹＭＣＫの他に、ホワイト（Ｗ）、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトブラック（ＬＫ）等のインクを用いても良い。
【００２４】
本実施形態に用いられるインクとしては、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件及び硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクが適用可能であり、通常のラジカル重合により硬化するものであってもよい。
【００２５】
具体的に、本実施形態に用いられるインクは、光としての紫外線の被照射により硬化する性質を有する紫外線硬化型インクであり、主成分として、重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを少なくとも含むものである。ただし、本実施形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００２６】
紫外線硬化型インクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。
【００２７】
酸素による重合反応の阻害が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性・汎用性に優れるため、本実施形態では、特に、カチオン重合系インクを用いている。
【００２８】
本実施形態に用いられるカチオン重合系インクは、具体的に、オキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物等といったカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを少なくとも含む混合物であり、上記の通り、紫外線の被照射により硬化する性質を有するものである。
【００２９】
ところで、本実施形態に用いられるインク（ラジカル重合系インク，カチオン重合系インク及びハイブリッド型インクを含む。）は、上記の通り、紫外線の被照射により硬化するものであるが、必ずしもこれには限定されず、紫外線以外の光の被照射により硬化するものであってもよい。ここでいう「光」とは、広義の光であって、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波を含むものである。つまり、本実施形態に用いられるインクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。
【００３０】
駆動機構７０も駆動機構４０と同様に、モータ４２と、プーリー４３と、プーリー４４と、ベルト４５と、を備えるが、駆動機構７０のベルト４５の一部は、キャリッジ３０に固定されているのではなく、キャリア６０に固定されている。
【００３１】
紫外線光源８０は、キャリア６０に取り付けられており、記録媒体１００に向けて紫外線を照射するものである。紫外線光源８０として、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ）、蛍光灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀スポットランプ、キセノンランプ等が適用可能である。紫外線光源８０を上方から覆う遮光機構（例えば、ひさし、かさ等）をキャリア６０に設けて、紫外線光源８０から発した紫外線が一方向に向かって照射し他方向に照射しない遮光機構によって防止しても良い。紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合には、紫外線光源８０に代えて、その光を照射する光源をキャリア６０に取り付けなければならない。
以上の構成において、光を記録媒体１００に対して走査する光走査機構は、キャリア６０、ガイド部材７１、駆動機構７０、紫外線光源８０からなる。
【００３２】
次に、インクジェットプリンタ１の動作について説明する。
作業者が記録媒体１００をローラ１１，１１に掛けて、インクジェットプリンタ１の電源をオン状態とすると、紫外線光源８０，８０は、発光して、インク滴が着弾される記録媒体１００に向けて紫外線を照射する。
【００３３】
紫外線光源８０，８０が発光している状態で、搬送機構１０において、駆動機構がローラ１１，１１を回転させると、ローラ１１，１１の回転に伴い記録媒体１００が副走査方向Ｙに搬送される。ここで、駆動機構がローラ１１，１１を所定角度ずつ回転させることで、搬送及び搬送停止が順に繰り返され、記録媒体１００が間欠的に搬送される。
【００３４】
間欠的搬送における停止中に駆動機構４０のモータ４２が等速度で回転することによって、モータ４２の動力がベルト４５を通じてキャリッジ３０に伝達し、キャリッジ３０が等速で主走査方向Ｘに往動し、復動し又は往復移動する。キャリッジ３０の移動に伴ってヘッド５０，５０，…もキャリッジ３０と一体となって移動するが、ヘッド５０，５０，…は移動中に各吐出口から記録媒体１００に向けてインクを液滴として吐出し、インクの液滴が、停止している記録媒体１００に着弾する。
【００３５】
一方、キャリッジ３０の移動中に駆動機構７０のモータ４２も等速度で回転することによって、モータ４２の動力がベルト４５を通じてキャリア６０に伝達し、キャリア６０が等速で主走査方向に往動し、復動し又は往復移動する。キャリッジ３０及びキャリア６０の移動中において、キャリア６０の移動速度がキャリッジ３０の移動速度と同じとなるように、駆動機構４０のモータ４２の回転速度と駆動機構７０のモータ４２の回転速度が設定されており、更に、副走査方向Ｙにキャリア６０を見た場合にキャリア６０がキャリッジ３０と同期するように、駆動機構４０のモータ４２の位相と駆動機構７０のモータ４２の位相が設定されている。従って、紫外線光源８０，８０がヘッド５０，５０，…に同期して主走査方向Ｘに移動し、紫外線の走査がヘッド５０，５０，…の移動に同期する。
【００３６】
キャリア６０の移動に伴って紫外線光源８０，８０もキャリア６０と一体となって移動し、紫外線光源８０，８０の移動によって紫外線が記録媒体１００に対して走査される。記録媒体１００に着弾したインクは、紫外線光源８０，８０から紫外線が照射されることによって硬化する。
【００３７】
間欠的搬送においてローラ１１，１１が回転している時には、駆動機構４０，７０それぞれのモータ４２が停止しており、キャリッジ３０及びキャリア６０は主走査方向Ｘの移動範囲の一方の端に停止している。
【００３８】
以上のように、紫外線光源８０，８０の発光中に搬送機構１０が記録媒体１００を間欠的に搬送するとともにキャリッジ３０及びキャリア６０の往復移動が繰り返され、キャリッジ３０の移動中にヘッド５０，５０，が適宜インク滴を吐出することによって、記録媒体１００上に画像が形成される。
【００３９】
なお、ヘッド５０，５０，…が、キャリッジ３０の往動中のみ又は復動中のみにインクを吐出するものとしても良い。キャリッジ３０の往動中のみにヘッド５０，５０，…がインクを吐出する場合には、記録媒体１００の間欠的搬送が停止している時にキャリッジ３０が復動し、キャリッジ３０の復動中のみにヘッド５０がインクを吐出する場合には、記録媒体１００の間欠的搬送が停止している時にキャリッジ３０が往動する。このような場合においても、キャリア６０は、キャリッジ３０に同期して移動するのは勿論である。
【００４０】
以上のように本実施形態においては、ヘッド５０，５０，…を搭載したキャリッジ３０とは別にキャリア６０が設けられ、このキャリア６０に紫外線光源８０，８０が搭載されているから、キャリッジ３０に紫外線光源を搭載しなくても済む。従って、ヘッドの搭載されたキャリッジに紫外線光源が搭載された従来のインクジェットプリンタに比較しても、キャリッジ３０及びガイド部材４１にかかる重さが少なくなり、キャリッジ３０及びガイド部材４１の剛性を小さくすることができる。
【００４１】
また、キャリッジ３０に紫外線光源が搭載されていないから、紫外線光源を搭載した場合と比較して、キャリッジ３０の加速度領域を減少することができる。また、キャリッジ３０の軽量化に応じて駆動機構４０のモータ４２を小さくすることができ、駆動機構４０のモータ４２の小型化が可能となる。従って、記録媒体１００に画像形成するために要する時間を短縮することができる。また、ヘッド５０，５０，…の搭載されたキャリッジに紫外線光源が搭載されていないから、ヘッド５０，５０，…の周囲の構成が簡素化して、ヘッド５０，５０，…のメンテナンスを行いやすくなる。
【００４２】
また、キャリア６０とともに紫外線光源８０，８０が主走査方向Ｘに移動するため、ラインヘッドやヘッドの下流側に紫外線光源が配列されている従来のインクジェットプリンタに比較しても、紫外線光源の数又はエネルギー容量を少なくすることができ、紫外線照射に要する電力を最小限に抑えることができる。また、紫外線光源８０，８０がヘッド５０，５０，…より副走査方向Ｙの下流側で移動するため、紫外線光源８０，８０からの紫外線がヘッド５０，５０，…に入射し難い。そのため、ヘッド５０，５０，…に対しての紫外線入射を遮蔽する紫外線遮蔽材をキャリア６０等に設けなくても済み、インクジェットプリンタ１の部品数の削減を図ることができる。
【００４３】
なお、キャリッジ３０とキャリア６０の間に、紫外線光源８０，８０から発した光を遮蔽することによってキャリア６０のヘッド５０，５０，…に光が入射することを防止する直接光防止機構（例えば、記録媒体１００上であってキャリッジ３０とキャリア６０の間に配設されるとともに、主走査方向Ｘに延在した仕切り部材）を設けても良いし、紫外線光源８０，８０から発した光の反射を抑制することによって乱反射による光がキャリア６０のヘッド５０，５０，…に入射することを防止する光源反射防止機構（例えば、前記仕切り部材の表面に形成されるとともに、紫外線光源８０，８０から発した光に対して低反射率な膜）を設けても良い。また、記録媒体１００で反射した光をヘッド５０，５０，…に入射することを防止するための反射光防止機構（例えば、ヘッド５０から吐出されるインクの軌道を除いてヘッド５０を下から覆う被覆材）を設けても良い。
【００４４】
〔第二の実施の形態〕
第二実施形態のインクジェットプリンタについて説明する。図２は、第二実施形態のインクジェットプリンタ１０１を示した正面図である。このインクジェットプリンタ１０１も、図１に示されたインクジェットプリンタ１と同様に、搬送機構１０と、プラテン２０と、キャリッジ３０と、駆動機構４０と、ガイド部材４１と、ヘッド５０，５０，…と、を備える。図２において、搬送機構１０のローラ１１，１１の図示を省略している。インクジェットプリンタ１０１については、図１に示されたインクジェットプリンタ１と同様の構成要素に同様の符号を付し、以下では異なる構成について主に説明する。
【００４５】
インクジェットプリンタ１０１は、図１のインクジェットプリンタ１のキャリア６０、駆動機構７０、ガイド部材７１及び紫外線光源８０，８０の代わりに、キャリッジ３０より副走査方向Ｙの下流側において記録媒体１００に対する照射領域をキャリッジ３０の移動に追従させることによって紫外線ビーム１２０を記録媒体１００に対して走査する光走査機構１１０を具備する。
【００４６】
光走査機構１１０は、紫外線を発する紫外線光源１１１と、紫外線光源１１１から発散した紫外線を集光することで平行光線の紫外線ビーム１２０を出射するコリメータレンズ１１２と、コリメータレンズ１１２で出射した紫外線ビーム１２０を一方向に集束して出射するシリンドリカルレンズ１１３と、複数の鏡面を有するとともにシリンドリカルレンズ１１３から出射された紫外線ビーム１２０をそれぞれの鏡面で偏向するポリゴンミラー１１４と、ポリゴンミラー１１４を矢印Ｒ回りに等速度回転させるモータといった駆動機構（図示略）と、ポリゴンミラー１１４から入射した紫外線ビーム１２０を記録媒体１００へ出射するｆθレンズ１１５と、を備える。ｆθレンズ１１５は、ポリゴンミラー１１４の等速度運動によって主走査方向Ｘに紫外線ビーム１２０を等速走査できる特性となっている。
【００４７】
また、このインクジェットプリンタ１０１は、記録媒体１００に対して画像を形成する時に紫外線ビーム１２０による照射をオンするとともに画像を形成しない時に紫外線ビーム１２０による照射をオフする切替手段を備える。切替手段としては、遮蔽部材によって紫外線ビーム１２０の光路を遮蔽したり開放したりするメカニカルシャッタ機構、紫外線ビーム１２０の波長を変調させることによってインクが硬化する波長とインクが硬化しない波長に切り替える音響光学変調器（ＡＯＭ：Ａｃｏｕｓｔｏ−Ｏｐｔｉｃ  Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、紫外線光源１１の電源をオン／オフするスイッチング素子を挙げることができる。スイッチング素子によって紫外線光源１１の電源をオン／オフすれば、紫外線光源１１の耐用期間が延びる。
【００４８】
次に、インクジェットプリンタ１０１の動作について説明する。
作業者が記録媒体１００をローラ１１，１１に掛けて、インクジェットプリンタ１０１の電源をオン状態とすると、紫外線光源１１１が発光する。
【００４９】
紫外線光源１１１が発光している状態で、搬送機構１０が記録媒体１００を間欠的に搬送する。間欠的搬送における停止中に駆動機構４０のモータ４２が等速度で回転することによって、キャリッジ３０が等速で主走査方向Ｘに往動する。ヘッド５０，５０，…は往動中に各吐出口からインクを液滴として吐出する。
【００５０】
一方、キャリッジ３０の往動中に、光走査機構１１０のモータがポリゴンミラー１１４を等速度で回転させることによって、ポリゴンミラー１１４の或る面で偏向した紫外線ビーム１２０が主走査方向Ｘに照射されていく。これによって、紫外線ビーム１２０が記録媒体１００に対して主走査方向Ｘに走査される。記録媒体１００に着弾したインクは、紫外線ビーム１２０に照射されることによって硬化する。
【００５１】
ここで、紫外線ビーム１２０が主走査方向Ｘに照射されていく速度が、キャリッジ３０の移動速度と同じとなるように、駆動機構４０のモータ４２の回転速度と光走査機構１１０のモータの回転速度が設定されており、更に、副走査方向Ｙにキャリッジ３０を見た場合にキャリッジ３０の位置が紫外線ビーム１２０の照射位置の上方となるように、駆動機構４０のモータ４２の位相と光走査機構１１０のモータの位相が設定されている。従って、紫外線ビーム１２０は、ヘッド５０，５０，…の移動に同期して走査される。
【００５２】
間欠的搬送において記録媒体１００が搬送されている時に、駆動機構４０のモータ４２が反対に回転することによってキャリッジ３０は主走査方向Ｘに復動し、光走査機構１１０のモータが停止してポリゴンミラー１１４の回転が停止する。ポリゴンミラー１１４が停止している時には、上記切替手段が紫外線ビーム１２０による照射をオフしている。
【００５３】
以上のように、紫外線光源１１１の発光中に搬送機構１０が記録媒体１００を間欠的に搬送するとともにキャリッジ３０の往復移動が繰り返され、更に光走査機構１１０がキャリッジ３０の往動に同期して紫外線ビーム１２０を記録媒体１００に対して走査し、キャリッジ３０の移動中にヘッド５０，５０，…が適宜インク滴を吐出することによって、記録媒体１００上に画像が形成される。
【００５４】
光走査機構１１０による紫外線ビーム１２０の走査方向は一方向であり、キャリッジ３０が復動している時には、ヘッド５０，５０，…からインクが吐出されない。画像形成に要する時間が多くなるが、キャリッジ３０が復動している最中に記録媒体１００に着弾したインクが確実に硬化し、次にキャリッジ３０が往動してヘッド５０，５０，から吐出されたインクが、前に記録媒体１００に着弾したインクに混ざらない。そのため、高画質な画像を形成することができる。
【００５５】
以上のように本実施形態においては、光走査機構１１０がヘッド５０，５０，…より副走査方向Ｙの下流側において記録媒体１００に対して紫外線ビーム１２０を走査しているから、キャリッジ３０に紫外線光源を搭載しなくても済む。従って、第一実施形態のインクジェットプリンタ１と同様に、キャリッジ３０及びガイド部材４１の剛性を小さくすることができ、モータ４２の小さい駆動力でもキャリア６０の移動速度及びキャリア６０が等速になるまでの加速度が紫外線光源の重み分だけ大きくすることができる。また、紫外線照射に要する電力及び紫外線光源を最小限に抑えることができ、ヘッド５０，５０，…に対しての紫外線入射を遮蔽する紫外線遮蔽材をキャリア６０等に設けなくても済む。
【００５６】
〔第三の実施の形態〕
第三実施形態のインクジェットプリンタについて説明する。図３は、第三実施形態のインクジェットプリンタ２０１を示した正面図である。このインクジェットプリンタ２０１も、図２に示されたインクジェットプリンタ１０１と同様に、搬送機構１０と、プラテン２０と、キャリッジ３０と、駆動機構４０と、ヘッド５０，５０，…と、を備え、更に、インクジェットプリンタ１０１の光走査機構１１０とは別の光走査機構２１０を備える。第二実施形態のインクジェットプリンタ１０１では、光走査機構１１０がポリゴンミラー式の光走査機構であったのに対して、第三実施形態のインクジェットプリンタ２０１では、光走査機構２１０がガルバノミラー式の光走査機構である。インクジェットプリンタ２０１については、図２に示されたインクジェットプリンタ１０１と同様の構成要素に同様の符号を付し、以下では異なる構成について主に説明する。また、図３において、搬送機構１０のローラ１１，１１の図示を省略している。
【００５７】
光走査機構２１０は、図１に示された光走査機構１１０と同様に、紫外線光源１１１と、コリメータレンズ１１２と、シリンドリカルレンズ１１３と、を備える。更に、光走査機構２１０は、鏡面２１４ａを有するとともにシリンドリカルレンズ１１３から出射された紫外線ビーム１２０を鏡面２１４ａで偏向するガルバノミラー２１４と、ガルバノミラー２１４を所定角度の範囲で往復回動させるモータといった駆動機構（図示略）と、ガルバノミラー２１４から入射した紫外線ビーム１２０を記録媒体１００へ出射するｆθレンズ２１５と、を備える。このｆθレンズ２１５は、ガルバノミラー２１４が一方向に回転している時に主走査方向Ｘに紫外線ビーム１２０の等速走査できる特性となっている。
【００５８】
また、このインクジェットプリンタ２０１は、第二実施形態のインクジェットプリンタ１と同様に、記録媒体１００に対して画像を形成する時に紫外線ビーム１２０による照射をオンするとともに画像を形成しない時に紫外線ビーム１２０による照射をオフする切替手段を備える。
【００５９】
次に、インクジェットプリンタ２０１の動作について説明する。
作業者が記録媒体１００をローラ１１，１１に掛けて、インクジェットプリンタ２０１の電源をオン状態とすると、紫外線光源１１１が発光する。
【００６０】
紫外線光源１１１が発光している状態で、搬送機構１０が記録媒体１００を間欠的に搬送する。間欠的搬送における停止中に駆動機構４０のモータ４２が等速度で回転することによって、キャリッジ３０が等速で主走査方向Ｘに往動し、復動し又は往復移動する。ヘッド５０，５０，…は移動中に各吐出口からインクを液滴として吐出する。
【００６１】
一方、キャリッジ３０の移動中に、光走査機構２１０のモータがガルバノミラー２１４を回動させることによって、ガルバノミラー２１４の鏡面２１４ａで偏向した紫外線ビーム１２０が主走査方向Ｘに照射されていく。これによって、紫外線ビーム１２０が記録媒体１００に対して主走査方向Ｘに走査される。記録媒体１００に着弾したインクは、紫外線ビーム１２０に照射されることによって硬化する。
【００６２】
ここで、紫外線ビーム１２０が主走査方向Ｘに照射されていく速度が、キャリッジ３０の移動速度と同じとなるように、駆動機構４０のモータ４２の回転速度と光走査機構２１０のモータの回転速度が設定されており、更に、副走査方向Ｙにキャリッジ３０を見た場合にキャリッジ３０の位置が紫外線ビーム１２０の照射位置の上方となるように、駆動機構４０のモータ４２の位相と光走査機構２１０のモータの位相が設定されている。従って、紫外線ビーム１２０は、ヘッド５０，５０，…に同期して主走査方向Ｘに走査される。
【００６３】
間欠的搬送において記録媒体１００が搬送されている時には、駆動機構４０のモータ４２及び光走査機構２１０のモータが停止しており、キャリッジ３０が主走査方向Ｘの移動範囲の一方の端に停止しているとともに、ガルバノミラー２１４による走査も停止している。
【００６４】
以上のように、紫外線光源１１１の発光中に搬送機構１０が記録媒体１００を間欠的に搬送するとともにキャリッジ３０の往復移動が繰り返され、更にガルバノミラー２１４の往復回動が繰り返され、キャリッジ３０の移動中にヘッド５０，５０，が適宜インク滴を吐出することによって、記録媒体１００上に画像が形成される。
【００６５】
なお、光走査機構２１０による走査方向は双方向であり、キャリッジ３０が往動している時でも復動している時でもヘッド５０，５０，…からインクが吐出される場合には、画像形成に要する時間が短くなる。キャリッジ３０の往復移動中にヘッド５０，５０，…からインクが吐出される場合は、キャリッジ３０が往動している時のみ、又はキャリッジ３０が復動している時のみに、ヘッド５０，５０，…からインクが吐出される場合に比較して、画像の画質が低い。
【００６６】
本実施形態のインクジェットプリンタ２０１においても、光走査機構２１０がヘッド５０，５０，…より副走査方向Ｙの下流側において紫外線ビーム１２０を記録媒体１００に対して走査しているから、第二実施形態のインクジェットプリンタ１０１と同様の効果を奏する。
【００６７】
【発明の効果】
本発明によれば、往復移動するヘッドとは別に光走査機構がインクジェットプリンタに備わっているから、ヘッドを移動させるための駆動力が小さくてもヘッドを高速度で且つ高加速度で移動させることができるとともに、ヘッドを支えるための剛性を小さくすることができる。また、ヘッドに光が入射することを遮蔽する遮蔽材インクジェットプリンタに設けなくても済み、インクジェットプリンタの部品数の削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたインクジェットプリンタを示した斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタとは別のインクジェットプリンタを示した正面図である。
【図３】図１、図２のインクジェットプリンタとは別のインクジェットプリンタを示した正面図である。
【符号の説明】
１、１０１、２０１      インクジェットプリンタ
５０      ヘッド
６０      キャリア
７０      駆動機構
８０      紫外線光源
１１０、２１０      光走査機構
【図１】
2004167793.tif 000003
【図２】
2004167793.tif 000004
【図３】
2004167793.tif 000005