(57)【要約】【課題】記録媒体に吐出された液滴の表面平滑性を向上させることができる液滴吐出装置を得る。【解決手段】液滴吐出装置１１０には、ラジカル重合型紫外線硬化液体を気化して筐体１１４の内部に放出する気化手段としての気化器１２が設けられている。また、筐体１１４内の圧力を減圧する減圧ポンプ１４が設けられ筐体１１４内の空気がラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気に置換されている。このように、ラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気を筐体１１４内に充満させることで、記録ヘッド１０によってシート材Ｐに吐出されたラジカル重合型紫外線硬化液体の液滴の表面が急速に蒸発するのを防止することができ、これにより、液滴の表面平滑性を向上させることができる。【選択図】図１
2009143086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉状態とされた筐体と、
前記筐体の内部に収容されると共に、吐出情報に基づいてラジカル重合型紫外線硬化液体の液滴を記録媒体に吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドによって前記記録媒体へ吐出された液滴に紫外線を照射して前記液滴を硬化させる紫外線照射装置と、
ラジカル重合型紫外線硬化液体を気化して前記筐体の内部に放出する気化手段と、
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記筐体の内部を減圧する減圧手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記液滴吐出ヘットは、凸状のレンズとなる液滴を吐出することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、密閉印刷室内で記録媒体に液滴を吐出して印刷を行う液滴吐出装置が記載されており、さらに、この液滴吐出装置には、密閉印刷室を減圧する減圧装置が設けられている。
【０００３】
このように、減圧装置が密閉印刷室を減圧することで、密閉印刷室内の空気を希薄にすることができ、これにより、記録媒体へ吐出された液滴の蒸発を促進させることで液滴の滲みを防止するようになっている。
【特許文献１】特開平６−１８２９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、空気を希薄にすることで記録媒体に吐出された液滴の表面が急速に蒸発するため、液滴の表面平滑性が低下することが考えられる。特に、ラジカル重合型紫外線硬化液体を使用する場合には、液滴の表面が急速に蒸発すると表面平滑性が低下する場合がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、記録媒体に吐出された液滴の表面平滑性を向上させることが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る液滴吐出装置は、密閉状態とされた筐体と、前記筐体の内部に収容されると共に、吐出情報に基づいてラジカル重合型紫外線硬化液体の液滴を記録媒体に吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドによって前記記録媒体へ吐出された液滴に紫外線を照射して前記液滴を硬化させる紫外線照射装置と、ラジカル重合型紫外線硬化液体を気化して前記筐体の内部に放出する気化手段と、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、密閉状態とされた筐体の内部に収容された液滴吐出ヘッドが、吐出情報に基づいてラジカル重合型紫外線硬化液体の液滴を記録媒体に吐出する。そして、紫外線照射装置が、吐出された液滴に紫外線を照射して液滴を硬化させる。
【０００８】
また、気化手段がラジカル重合型紫外線硬化液体を気化して筐体の内部に放出する。つまり、ラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気が筐体の内部に充満している状態となる。
【０００９】
このように、ラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気を筐体内に充満させることで、液滴吐出ヘッドによって記録媒体に吐出された液滴の表面が急速に蒸発するのを防止することができ、これにより、液滴の表面平滑性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の請求項２に係る液滴吐出装置は、請求項１記載において、前記筐体の内部を減圧する減圧手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【００１１】
上記構成によれば、減圧手段が筐体内から空気を吸い出すことで筐体内を減圧する。つまり、空気に含まれる酸素も同時に筐体内から吸い出されることとなる。  
【００１２】
このように、減圧手段が筐体内から空気を吸い出すことで、筐体内に存在していた酸素を含む空気を効果的にラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気に置換することができると共に、ラジカル重合型紫外線硬化液体の硬化を阻害する酸素を減らすことができる。このため、安定した状態で記録媒体に吐出された液滴を硬化させることができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る液滴吐出装置は、請求項１又は２に記載において、前記液滴吐出ヘットは、凸状のレンズとなる液滴を吐出することを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、液滴吐出ヘットによって記録媒体に吐出された液滴は、硬化して凸状のレンズとなる。レンズ表面（液滴の表面）の平滑性が向上するため、レンズの光学特性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、記録媒体に吐出された液滴の表面平滑性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の液滴吐出ヘッドが採用された液滴吐出装置の第１実施形態を図１に従って説明する。
【００１７】
図１に示されるように、液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置１１０には、内部に種々の装置等を収納すると共に、内部が密閉状態とされる箱状の筐体１１４が設けられている。この筐体１１４内の下部には給紙トレイ１１６が備えられており、給紙トレイ１１６内に積層された記録媒体としてのシート材Ｐをピックアップロール１１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出されたシート材Ｐは、所定の搬送経路１２２を構成する複数の搬送ローラ１２０で搬送される。以下、単に「搬送方向」というときは、記録媒体であるシート材Ｐの搬送方向をいい、「上流」、「下流」というときはそれぞれ、搬送方向の上流及び下流を意味するものとする。
【００１８】
給紙トレイ１１６の上方には、駆動ロール１２４及び従動ロール１２６に張架された無端状の搬送ベルト１２８が配置されている。搬送ベルト１２８の上方には記録ヘッドアレイ１３０が配置されており、搬送ベルト１２８の平坦部分１２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ１３０から液滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路１２２を搬送されたシート材Ｐは、搬送ベルト１２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ１３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ１３０から画像情報（吐出情報）に応じた液滴が付着される。
【００１９】
そして、シート材Ｐを搬送ベルト１２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させて、いわゆるマルチパスによる画像記録を行うことができる。したがって、搬送ベルト１２８の表面が、シート材Ｐの周回経路となっている。
【００２０】
さらに、記録ヘッドアレイ１３０は、有効な記録領域がシート材Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされている。そして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）のラジカル重合型紫外線硬化液体から構成される４色のインク（液体）に対応した４つの液滴吐出ヘッドとしての記録ヘッド１０が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。
【００２１】
また、記録ヘッドアレイ１３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、記録ヘッド１０の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
【００２２】
さらに、記録ヘッドアレイ１３０の近傍（本実施形態では搬送方向の両側）には、それぞれの記録ヘッド１０に対応した４つのメンテナンスユニット１３４が配置されている。このメンテナンスユニット１３４は、所定のメンテナンス動作（バキューム、ダミージェット、ワイピング、キャッピング等）を行うようになっている。
【００２３】
記録ヘッドアレイ１３０の上流側には、帯電ロール１３６が配置されている。帯電ロール１３６は、従動ロール１２６との間で搬送ベルト１２８及びシート材Ｐを挟みつつ従動し、シート材Ｐを搬送ベルト１２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト１２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール１２６との間に所定の電位差が生じるため、シート材Ｐに電荷を与えて搬送ベルト１２８にシート材Ｐを静電吸着させることができる。
【００２４】
記録ヘッドアレイ１３０の下流側には、図示しない剥離プレートが配置されており、シート材Ｐを搬送ベルト１２８から剥離するようになっている。
【００２５】
剥離プレートの下流側には、搬送されるシート材Ｐに紫外線を照射する紫外線照射ランプ１６が設けられており、シート材Ｐは、紫外線照射ランプ１６の下側を通過するようになっている。そして、紫外線照射ランプ１６の下側を通過したシート材Ｐは、排出経路１４４を構成する複数の排出ローラ１４２で搬送され、筐体１１４内の上部に設けられた排紙トレイ１４６に排出される。
【００２６】
給紙トレイ１１６と搬送ベルト１２８の間には、複数の反転用ローラ１５０で構成された反転経路１５２が設けられており、片面に画像記録されたシート材Ｐを反転させて搬送ベルト１２８に保持させることで、シート材Ｐの両面への画像記録を容易に行えるようになっている。
【００２７】
搬送ベルト１２８と排紙トレイ１４６の間には、４色のラジカル重合型紫外線硬化液体から構成される各インク（液体）をそれぞれ貯留する液体タンクとしてのインクタンク１５４が設けられている。インクタンク１５４のインクは、図示しないインク供給配管によって、記録ヘッドアレイ１３０に供給される。
【００２８】
さらに、インクタンク１５４に隣接して、ラジカル重合型紫外線硬化液体を気化して筐体１１４の内部に放出する気化手段としての気化器１２が設けられている。つまり、気化器１２は、気化器１２の内部に収納されたラジカル重合型紫外線硬化液体を蒸発させ、筐体１１４内へ放出する構成となっている。
【００２９】
また、筐体１１４の側面には、筐体１１４内の圧力を減圧する減圧手段としての減圧ポンプ１４が設けられている。つまり、減圧ポンプ１４が筐体１１４内の空気を吸い出すことで筐体１１４内の圧力が減圧されるようになっている。
【００３０】
次に、以上の構成によるインクジェット記録装置１１０を用いてシート材Ｐに画像を形成する手順について説明する。
【００３１】
先ず、シート材Ｐを給紙トレイ１１６に収納し、この給紙トレイ１１６を密閉状態とされた筐体１１４の内部に収容する。
【００３２】
次に、減圧ポンプ１４を可動させ、筐体１１４内の酸素を含む空気を吸い出し、例えば１／１０気圧に筐体１１４の内部を減圧する。さらに、気化器１２は、気化器１２の内部に収納されているラジカル重合型紫外線硬化液体を蒸発させ、筐体１１４内へ放出する。
【００３３】
つまり、筐体１１４に存在していた酸素を含む空気がラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気に置換されることとなる。
【００３４】
次に、ピックアップロール１１８が、給紙トレイ１１６内に積層されたシート材Ｐを１枚ずつ取り出し、シート材Ｐを所定の搬送経路１２２に送り出す。搬送経路１２２に送り出されたシート材Ｐは、搬送ローラ１２０によって搬送ベルト１２８に向けて搬送される。
【００３５】
シート材Ｐは、記録ヘッドアレイ１３０の上流側に配置された帯電ロール１３６によって搬送ベルト１２８に押圧され、搬送ベルト１２８に静電吸着される。さらに、記録ヘッドアレイ１３０に備えられる記録ヘッド１０は、インクタンク１５４から供給されたラジカル重合型紫外線硬化液体から構成されたインク（液滴）を搬送ベルト１２８上を搬送されるシート材Ｐへ向けて吐出する。そして、吐出されたインク（液滴）はシート材Ｐに着弾し、画像情報（吐出情報）に応じた画像がシート材Ｐ上に形成される。
【００３６】
さらに、ヘッドアレイ１３０の下流側に設けられた剥離プレート（図示省略）が、シート材Ｐを搬送ベルト１２８から剥離し、シート材Ｐは排出経路１４４へ向けて送り出される。
【００３７】
そして、紫外線照射ランプ１６は、排出経路１４４へ向けて送り出されたシート材Ｐに紫外線を照射し、シート材Ｐに吐出された液滴を硬化させる。さらに、紫外線照射ランプ１６を通過したシート材Ｐは、排出経路１４４を構成する複数の排出ローラ１４２で搬送され、筐体１１４内の上部に設けられた排紙トレイ１４６に排出される。
【００３８】
なお、マルチパスによる画像記録を行う場合は、シート材Ｐを搬送ベルト１２８で保持した状態で周回させることで、吐出領域ＳＥ内に複数回通過させることでマルチパスによる画像記録を行うことができる。また、両面印刷を行う場合は、反転用ローラ１５０により反転経路１５２を搬送して、再度シート材Ｐを搬送ベルト１２８に静電吸着させることで両面印刷を行うことができる。
【００３９】
このように、ラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気を筐体１１４内に充満させることで、記録ヘッド１０によってシート材Ｐに吐出されたラジカル重合型紫外線硬化液体の液滴の表面が急速に蒸発するのを防止することができ、これにより、液滴の表面平滑性を向上させることができる。
【００４０】
また、液滴の表面平滑性を向上させることで、高品質な画像を出力することができる。
【００４１】
また、筐体１１４内の空気を吸い出すことで、筐体１１４に存在していた酸素を含む空気をラジカル重合型紫外線硬化液体の蒸気に効果的に置換することでラジカル重合型紫外線硬化液体の硬化を阻害する酸素を減らすことができ、安定した状態でシート材Ｐに吐出された液滴を硬化させることができる。
【００４２】
また、筐体１１４内の酸素を減らすことで、高価なカチオン重合型紫外線硬化液体を使用することなく、安価なラジカル重合型紫外線硬化液体を使用することができる。
【００４３】
また、筐体１１４内の空気を吸い出すことで、筐体１１４内の空気抵抗を低減することができ、記録ヘッド１０から吐出される液滴を狙った位置に着弾させることができる。
【００４４】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、紫外線照射ランプ１６を筐体１１４の内部に配置したが、筐体１１４の外部に設けてもよい。
【００４５】
また、上記実施形態では、シート材Ｐの上に液滴を吐出して画像を形成したが、導電性の粉末を混入したラジカル重合型紫外線硬化液体を基板等の上に吐出して、基板の上に配線パターン等を形成してもよい。
【００４６】
次に、本発明の液滴吐出装置としてのインクジェット記録装置３０の第２実施形態を図２に従って説明する。
【００４７】
なお、第１実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００４８】
この実施形態では第１実施形態のように、シート材Ｐの上に液滴を吐出して画像を形成するのではなく、これに替えて、ラジカル重合型紫外線硬化液体を基板Ｋの上に吐出して、凸状のレンズＬを作成するようになっている。
【００４９】
詳細には、気化器１２及び減圧ポンプ１４が設けられた筐体１１４内に積載された基板Ｋが、ピックアップロール３４によって、液滴吐出ヘッド３２に対向する位置へ搬送され、液滴吐出ヘッド３２がラジカル重合型紫外線硬化液体を液滴として基板Ｋの上に吐出する。
【００５０】
基板Ｋ上に吐出された液滴は、表面張力により凸状となり、この状態で搬送ロール３６、３８によって紫外線照射ランプ１６に対向する位置まで搬送される。搬送された凸状の液滴は、紫外線照射ランプ１６により紫外線が照射され硬化して凸状のレンズＬとなる。さらに、図示せぬ搬送部材によって搬送され、紫外線が照射された基板Ｋ上のレンズＬは、筐体１１４内にストックされる。
【００５１】
そして、適宜作業者により、レンズＬは筐体１１４から取り出される構成となっている。
【００５２】
前述したように、気化器１２及び減圧ポンプ１４を設けることで、レンズＬの表面の平滑性を向上させることができ、これにより、レンズＬの光学特性を向上させることができる。
【００５３】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、紫外線照射ランプ１６を筐体１１４の内部に配置したが、筐体１１４の外に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインクジェット記録装置を示した概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るインクジェット記録装置を示した概略構成図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０        記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
１２        気化器（気化手段）
１４        減圧ポンプ（減圧手段）
１６        紫外線照射ランプ（紫外線照射装置）
３０        インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
３２        液滴吐出ヘッド
１１０      インクジェット記録装置
１１４      筐体
【図１】
2009143086.tif 000003
【図２】
2009143086.tif 000004