(57)【要約】【課題】プリント基板のレジスト印刷面等の印字媒体に対して紫外線硬化性インクを確実に定着させることができるようにする。【解決手段】ヘッド部６の両側に、紫外線照射装置１２，１２を設ける。これら紫外線照射装置１２，１２の各々にシャッター機構を装備し紫外線照射装置１２，１２の各々の紫外線照射口２５を開閉自在とする。印字時、ヘッド部６の主走査方向の進行方向に対して前方に位置する紫外線照射装置１２の紫外線照射口２５を閉じ、後方に位置する紫外線照射装置１２の紫外線照射口２５を開く。これにより、印字直後のインクに紫外線を照射するとともに印字媒体４２の印字前の部分に紫外線が照射されないようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット記録ヘッドを搭載したヘッド部を主走査方向に移動し、印字媒体を副走査方向に移動し、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体にインクジェット記録ヘッドの印字幅に相当する幅ずつ印字を行うインクジェット記録装置において、前記ヘッド部の前記主走査方向の両側に、紫外線照射領域が前記インクジェット記録ヘッドの印字領域と重なるようにインク硬化用の紫外線照射装置を設け、前記紫外線照射装置の各々にシャッター機構を設けて該紫外線照射装置の各々の紫外線照射口を開閉自在とし、印字時、前記インクジェット記録ヘッドの主走査方向の進行方向に対して前方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を閉じ、後方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を開き、印字直後のインクに紫外線を照射するとともに印字媒体の印字前の部分に紫外線が照射されないようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記各紫外線照射口を前記インクジェット記録ヘッドと主走査方向に重なる部分と、主走査方向に対して直角な方向に延長された部分とより構成し、前記ヘッド部の進行方向の後方に位置する紫外線照射口から紫外線を、印字直後のインクと、前のラインの印字領域のインクの両方に同時に照射するようにしたことを特徴とする「請求項１」に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記紫外線照射口の前記インクジェット記録ヘッドと主走査方向に重なる部分を前記ヘッド部の印字幅と略同一に設定し、前記主走査方向に対して直角に延長された部分を前記ヘッド部の印字幅と略同一又はそれ以上に設定したことを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
インクジェット記録ヘッドを搭載したヘッド部を主走査方向に移動し、印字媒体を副走査方向に移動し、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体にインクジェット記録ヘッドの印字幅に相当する幅ずつ印字を行うインクジェット記録装置において、前記ヘッド部の前記主走査方向の両側にインク硬化用の紫外線照射装置を設け、前記各紫外線照射装置の紫外線照射口を前記インクジェット記録ヘッドと主走査方向に重なる部分と、主走査方向に対して直角な方向に延長された延長部分とより構成し、前記紫外線照射装置の各々に、前記紫外線照射口を全開状態と、前記延長部分のみ開いた半開半閉状態のいずれか１つの状態に切換可能なシャッター機構を設け、印字時、前記インクジェット記録ヘッドの主走査方向の進行方向に対して前方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を半開半閉状態とし、後方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を全開状態とし、印字直後のインクに前記後方に位置する全開状態の紫外線照射口から紫外線を照射し、前の印字ラインのインクに、前方に位置する半開半閉状態の紫外線照射口と後方に位置する全開状態の紫外線照射口の両方から紫外線を照射するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紫外線照射装置を備えたインクジェット記録装置に関し、更に特定すれば、電子機器に使用されるプリント基板などの板状の印字媒体に部品の名称や記号などを印字するためのインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、記録ヘッドを搭載したヘッド部の両側にＵＶランプ（紫外線ランプ）を設け、印字した直後のインク付着部に紫外線を１度照射するようにしたインクジェットプリンターが知られている（例えば特許文献１参照）。また、プリント基板のソルダーレジスト上に紫外線硬化性インクによりマーキングを行い、このマーキングに紫外線を照射して紫外線硬化性インクを定着させるインクジェット印刷方式が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２７６７号公報（第１ページ、第１図）
【特許文献２】
特開平１１−８７８８３号公報（第１ページ、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
インクジェット記録ヘッドを搭載したヘッド部の両側にＵＶランプを設け、ヘッド部を主走査方向に往復動させて、プリント基板に、紫外線硬化性インクにより、シンボルマークなどの印字を行い、印字直後のインクにＵＶ光を当てインクを硬化定着させる場合、通常、ＵＶランプは、その立ち上がり時間、及び耐久性などの技術的観点から、印字時、オンオフ制御は行わず、点けっぱなしとする。そのため、ヘッド部の進行方向の前方に位置するＵＶランプによって、プリント基板の印字前の部分にもＵＶ光が当たってしまう。
【０００５】
しかるに、プリント基板には、回路を湿度やほこりなどの環境から保護するため、ソルダーレジストインクによりレジスト印刷面が形成されている。このプリント基板はまだ熱による硬化がされる前の状態であり、その印字前のレジスト印刷面にＵＶ光が当たるとレジストが変化し、プリント基板の表面でインクをはじく現象が発生する。そのため、プリント基板のＵＶ光が当たった表面に印字を行うと、インクの定着が悪くなってしまう。
本発明は上記問題点を解決することを目的とする。
また本発明の他の目的は、印字直後のインクと前のラインの印字済み部分のインクに同時に紫外線を照射できるようにしてインクの硬化定着を効率的に確実に行うことができるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、インクジェット記録ヘッドを搭載したヘッド部を主走査方向に移動し、印字媒体を副走査方向に移動し、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体にインクジェット記録ヘッドの印字幅に相当する幅ずつ印字を行うインクジェット記録装置において、前記ヘッド部の前記主走査方向の両側に、紫外線照射領域が前記インクジェット記録ヘッドの印字領域と重なるようにインク硬化用の紫外線照射装置を設け、前記紫外線照射装置の各々にシャッター機構を設けて該紫外線照射装置の各々の紫外線照射口を開閉自在とし、印字時、前記インクジェット記録ヘッドの主走査方向の進行方向に対して前方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を閉じ、後方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を開き、印字直後のインクに紫外線を照射するとともに印字媒体の印字前の部分に紫外線が照射されないようにしたものである。
【０００７】
また本発明は、前記各紫外線照射口を前記インクジェット記録ヘッドと主走査方向に重なる部分と、主走査方向に対して直角な方向に延長された部分とより構成し、前記ヘッド部の進行方向の後方に位置する紫外線照射口から紫外線を、印字直後のインクと、前のラインの印字領域のインクの両方に同時に照射するようにしたものである。
また本発明は、前記紫外線照射口の前記インクジェット記録ヘッドと主走査方向に重なる部分を前記ヘッド部の印字幅と略同一に設定し、前記主走査方向に対して直角に延長された部分を前記ヘッド部の印字幅と略同一又はそれ以上に設定したものである。
【０００８】
また本発明は、インクジェット記録ヘッドを搭載したヘッド部を主走査方向に移動し、印字媒体を副走査方向に移動し、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体にインクジェット記録ヘッドの印字幅に相当する幅ずつ印字を行うインクジェット記録装置において、前記ヘッド部の前記主走査方向の両側にインク硬化用の紫外線照射装置を設け、前記各紫外線照射装置の紫外線照射口を前記インクジェット記録ヘッドと主走査方向に重なる部分と、主走査方向に対して直角な方向に延長された延長部分とより構成し、前記紫外線照射装置の各々に、前記紫外線照射口を全開状態と、前記延長部分のみ開いた半開半閉状態のいずれか１つの状態に切換可能なシャッター機構を設け、印字時、前記インクジェット記録ヘッドの主走査方向の進行方向に対して前方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を半開半閉状態とし、後方に位置する紫外線照射装置の紫外線照射口を全開状態とし、印字直後のインクに前記後方に位置する全開状態の紫外線照射口から紫外線を照射し、前の印字ラインのインクに、前方に位置する半開半閉状態の紫外線照射口と後方に位置する全開状態の紫外線照射口の両方から紫外線を照射するようにした
ものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図５において、符号２はインクジェットプリンターのＹレールであり、機体４に支持具を介して固設されている。６はヘッド部であり、上部が前記Ｙレール２に、これに沿って即ちＹ軸方向に往復動可能に連結している。前記ヘッド部６の記録ヘッド搭載基板６ａには、複数個のインクジェット記録ヘッド８が取り付けられ、各記録ヘッド８のヘッド本体は、ヘッド部８のヘッド搭載基板６ａに穿設された開口部６０に遊嵌し、このヘッド本体と一体的な枠体がヘッド部６のヘッド搭載基板６ａに固定されている。
【００１０】
前記ヘッド部６のサブタンク支持部には、複数個のサブタンク１０が取り付けられ、該各サブタンク１０と、これらに対応する各記録ヘッド８とは、チューブを介して連結している。前記ヘッド部６の、前記Ｙレールと平行な主走査方向の両側には、ＵＶランプ（紫外線ランプ）を備えた紫外線照射装置１２，１２が設けられている。前記紫外線照射装置１２は、図２，３に示すように、ボックス状のカバー１６の内部に、紫外線ランプ１８を備えた紫外線照射ユニット２０が格納されている。前記カバーの底部には印字媒体の搬送方向Ｙと平行な方向に延びる紫外線照射口２５が形成されている。前記紫外線照射ユニット２０は、底部と左右両側部が開放された断面コ字状のフレーム２２と、該フレーム２２の内部に固設された反射板２４と、該反射板２４内に内置された紫外線ランプ１８と、前記フレーム２２の内部に取り付けられた配線コネクタとから構成されている。
【００１１】
前記紫外線ランプ１８は、全体が前記ヘッド部６の主走査方向の印字幅に対応して、長手方向に所定の長さ延びる細長形状となっており、その両端部が、ランプホルダーによって、前記フレーム２２の側壁に固定されている。前記反射板２４は半円筒型のドーム状に構成されている。前記フレーム２２の天壁には排気穴２６が穿設され、反射板２４の上部にも排気穴２８が形成されている。また、カバー１６の天壁には、ファン３０とダクト３２が設けられている。
【００１２】
この構成により、印字時、反射板２４の内部に紫外線ランプ１８により発生したオゾンや熱などがファン３０によって吸引され、前記排気穴２８，２６及びダクト３２を通じて外部に排気されるように構成されている。前記カバー１６の側壁にはシャッター機構が支持されている。前記シャッター機構は、図４に示すように、逆Ｔ型のシャッター板ホルダ３４ａ，３４ｂと断面が弓状のシャッター板３６とから成り、ホルダ３４ａ，３４ｂの上部に同軸上に突設された軸部３８ａ，３８ｂが前記カバー１６の両側壁に軸受けを介して回転自在に支承されている。
【００１３】
前記カバー１６の一方の側壁にはパルスモータ４０が固定され、該パルスモータ４０の出力軸が前記ホルダ３４ａの軸部３８ａに連結している。前記シャッター板３６が下方に移動した状態において、紫外線照射口２５が図２に示すように、シャッター板３６によって遮蔽される。紫外線照射口２５を閉じた状態において、ホルダ３４ａは、カバー１６の側壁に固設されたストッパー４６に係止される。
【００１４】
前記シャッター機構の駆動は、コントローラによって制御されるパルスモータ４０によって行われ、紫外線を外部下方に照射しないときは、シャッター機構は紫外線照射口２５を閉じる方向に駆動される。パルスモータ４０の駆動力によって、シャッター板３６が図３に示すように、反射板２４の側方に引き上げられると、紫外線照射口２５が開く。前記Ｙレール２の下方には、Ｙレール２と直交する方向にＸレール（図示省略）が配設され、該Ｘレールにはバキューム機能を有するプラテン１４が、該Ｘレールに沿って往復動可能に取り付けられている。前記プラテン１４には、複数の吸気孔（図示省略）が設けられており、プラテン１４の下部に設けられた吸引機構により、プリント基板などの硬質板材から成る印字媒体４２が吸気により固定されるように構成されている。前記プラテン１４及びヘッド部６は、それぞれ、コントローラによって制御される駆動装置に連係している。
【００１５】
前記インクジェット記録ヘッド８には、紫外線硬化型インクが供給され、該インクがインクジェット記録ヘッド８のノズルから吐出されて、プラテン１４上の印字媒体４２に印字が行われるように構成されている。前記インクジェット記録ヘッド８の細長状のノズル配置面は、プラテン１４の載置面に対して水平で且つ、ノズル配置ラインの長手方向がＸレール１６の長手方向とほぼ平行に設定され、各々のインクジェット記録ヘッド８は、図６に示すように、それらの印字幅が（Ｌ）となるように並列状に配置されている。
【００１６】
前記紫外線照射装置１２，１２の細長状のＵＶランプ１８及びその下方の紫外線照射口２５はその長手方向が、前記インクジェット記録ヘッド８の長手方向とほぼ平行となるように配置されている。前記紫外線照射口２５の、ヘッド部６のＹレール２に沿った主走査方向に対して直角方向の紫外線照射幅は、前記ヘッド８の印字幅（Ｌ）の２倍の（２Ｌ）に設定されている。この紫外線照射装置１２，１２の紫外線照射領域は、ヘッド部６の印字領域と主走査方向に重なる領域２５ａと、この領域より副走査方向に前の印字領域に向けて（Ｌ）幅分延びる延長領域２５ｂとから構成されている。即ち、紫外線照射装置１２，１２の紫外線照射領域は、２ラインをカバーするように設定されている。尚、紫外線照射装置１２，１２の紫外線照射領域を更に延ばして３ラインあるいはそれ以上をカバーするようにしても良い。
【００１７】
次に本実施形態の動作について説明する。
まず、プラテン１４上にプリント基板から成る板状の印字媒体４２をセットする。印字動作がスタートすると、ヘッド部６は、コントローラの制御により、Ｙレール２に沿って、主走査方向に往復駆動される。一方、記録ヘッド８に対向するプラテン１４は、Ｘレールに沿って副走査方向に駆動される。このとき、記録ヘッド８から紫外線硬化型のインク滴が吐出され、プラテン１４上のプリント基板から成る印字媒体４２に１ラインずつ印字が行われるとともに、印字媒体４２上の印字直後の印字部及び前のラインの印字部にＵＶランプ１８によって紫外線が照射される。
【００１８】
上記印字動作を図１を参照して更に詳しく説明する。
図１（Ａ）に示すように、装置の電源がオンとなるとＵＶランプ１８が点灯し、印字動作がスタートする直前に、ヘッド部６の左側の紫外線照射装置１２の紫外線照射口２５は閉じられたままであるが、右側の紫外線照射口２５が開く。印字動作がスタートすると、ヘッド部６は、Ｙレール２の右端のホームポジションから、左方向に移動し、インクジェット記録ヘッド８からインクを吐出して、印字媒体４２の▲１▼の領域に１ライン分の印字を実行する。このとき、印字領域▲１▼において、印字直後のインクがヘッド部６の右側の紫外線照射装置１２によって照射され、インクの硬化定着が行われる。印字媒体４２の▲１▼の領域の印字が完了すると、印字媒体４２は、１ライン分、矢印方向Ｘに搬送され且つ、右側の照射口２５が閉じられ、ヘッド部６の左側の紫外線照射口２５が開かれる。
【００１９】
次に、ヘッド部６は、Ｙレール２の左側の方向変換位置から図１（Ｂ）に示すように、右方向に復路を移動し、印字媒体４２の▲２▼の領域に１ライン分の印字を実行する。このとき、印字領域▲２▼の、印字直後のインクがヘッド部６の左側の紫外線照射装置１２によって照射され、前のラインの▲１▼の領域は、左側の紫外線照射装置１２の紫外線照射口２５の延長部分２５ｂからのＵＶ光によって、照射される。この結果、印字媒体４２の印字領域▲１▼は、ヘッド部６の１回目の往復の主走査で、２回分の紫外線照射が施行される。
次に、図１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、順次、印字領域▲３▼▲４▼が印字され、各印字領域▲３▼▲４▼において、印字直後のインクに紫外線が照射されるとともに、前のラインの印字部にも紫外線が照射され、この動作が全ラインの印字が終了するまで繰り返される。
【００２０】
次に本発明の他の実施形態を図７乃至図１１を参照して説明する。
図１０において、３６はシャッター板であり、これに、紫外線照射口２５を半分開く穴４４が形成されている。シャッター板３６が図８に示す遮蔽位置に移動した状態において、穴４４は、紫外線照射口２５から外れた位置にあり、図１１（Ａ）に示すように、紫外線照射口２５はシャッター板３６により完全に閉じられた状態となっている。この状態から穴４４が図９に示すように、前記紫外線照射口２５の直下に移動すると、紫外線照射口２５は、図１１（Ｂ）に示すように、記録ヘッド８と主走査方向に重なる半分の領域２５ａが閉じられ、記録ヘッド８に対して、印字媒体搬送方向Ｘの下流側にずれた、他の半分の領域２５ｂが開かれ、紫外線照射口２５は半開半閉状態となる。
【００２１】
本実施形態の他の構成は、第１の実施形態と同一であり、同一構成部分は同一の番号を付しその説明を省略する。
上記した構成において、図７（Ａ）（Ｃ）に示すように、ＵＶランプ１８を点け、ヘッド部６を左方向に移動して印字領域▲１▼▲３▼を印字するときは、ヘッド部６の右側の紫外線照射口２５は開状態、ヘッド部６の左側の紫外線照射口２５は半開半閉状態に設定される。図７（Ｂ）（Ｄ）に示すように、ヘッド部６をＹレールの左側のヘッド部方向変換位置から右方向に移動して印字領域▲２▼▲４▼を印字するときは、ヘッド部６の左側の紫外線照射口２５は開状態、ヘッド部６の右側の紫外線照射口２５は半開半閉状態に設定される。
【００２２】
このように左右の紫外線照射口２５，２５を全開と半開半閉状態に設定することで、ヘッド部６の進行方向の前方に位置する紫外線照射装置１２が印字媒体４２の印字前のレジスト印刷面に紫外線を照射してしまうのを防止することができ、且つ、後方の紫外線照射装置１２で印字直後のインクに紫外線を照射することができ、更に、印字中に、全開と半開半閉の左右の紫外線照射口２５，２５から前のラインの印字部にも紫外線を照射することができ、印字部の紫外線照射回数を増やすことができる。なお、図７（Ａ）から明らかなように、最初の１ライン目の印字のときは、前のラインがないので、左側の紫外線照射口２５は、全部閉じた状態としても良い。
【００２３】
尚、記録ヘッド６による印字媒体４２への走査方法は種々の方式があり、本発明は図１に示す走査方法に特に限定されるものではない。また、本発明は、プリント基板以外に、紫外線が照射されるとこれに反応しインクの定着性が悪くなるような、プリント基板の硬化前のレジスト印刷面と同じような性質をもつ他の部材を印字媒体として印字する場合にも利用することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上述の如く、印字前の印字媒体に紫外線を当てないので印字前に印字媒体の物性が紫外線により変化するのを防止することができ、インクを印字媒体に確実に定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の説明図である。
【図２】紫外線照射装置の断面図である。
【図３】紫外線照射装置の断面図である。
【図４】シャッター板の外観図である。
【図５】インクジェット記録装置の外観図である。
【図６】本発明の説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す説明図である。
【図８】紫外線照射装置の他の実施形態の断面図である。
【図９】紫外線照射装置の他の実施形態の断面図である。
【図１０】シャッター板の他の実施形態の外観図である。
【図１１】シャッター機構の説明図である。
【符号の説明】
２      Ｙレール
４      機体
６      ヘッド部
８      インクジェット記録ヘッド
１０    サブタンク
１２    紫外線照射装置
１４    プラテン
１６    カバー
１８    紫外線ランプ
２０    紫外線照射ユニット
２２    フレーム
２４    反射板
２５    紫外線照射口
２６    排気穴
２８    排気穴
３０    フアン
３２    ダクト
３４ａ  シャッター板ホルダ
３４ｂ  シャッター板ホルダ
３６    シャッター板
３８ａ  軸部
３８ｂ  軸部
４０    パルスモータ
４２    印字媒体
４４    穴
４６    ストッパー
６０    開口部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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