JP2006068937A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】活性エネルギー線遮蔽部材を取り付けることで、記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようすることができ、かつメンテナンス等で再度取り付ける活性エネルギー線照射装置の高さを厳密に規定しなくても、ノズル面に回り込む活性エネルギー線を遮断し続けることができるインクジェットプリンタとする。
【解決手段】インクジェットプリンタ１において、活性エネルギー線硬化性インクを記録媒体９９に向けて吐出する記録ヘッド４と、記録媒体に着弾したインクに対して活性エネルギー線を照射してインクを硬化させる活性エネルギー線照射装置７と、記録ヘッドと活性エネルギー線照射装置との間に設けられ、記録ヘッドが記録媒体に対する距離Ｉを変化させる際には連動して、記録ヘッドと同様に記録媒体に対する距離Ｈを変化させる活性エネルギー線遮蔽部材５０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に活性エネルギー線硬化性インクを吐出して活性エネルギー線を照射することによって記録媒体に画像を形成するインクジェットプリンタに関する。

近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を作成することができるという理由から、インクジェット記録方式による画像記録装置であるインクジェットプリンタが多く用いられるようになってきている。

また、このようなインクジェットプリンタを用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、商品や商品の包装に、樹脂や金属などのインク吸収性のない材料を用いることが多い。そして、このようなインク吸収性のない材料を記録媒体として用い、この記録媒体に対してインクを定着させるインクジェットプリンタとして、活性エネルギー線硬化性インク、特に紫外線硬化性インクを用いる紫外線硬化式のインクジェットプリンタが知られている。

前記紫外線硬化性インクは、紫外線を照射することにより硬化する性質を有するインクである。また、紫外線硬化性インクにはラジカルインクとカチオンインクが代表的な種類として挙げられる。ここで、特にカチオンインクは、紫外線に対する感度が高く且つ酸素による重合反応の阻害が少ないため、インクの硬化に必要な照度を低減できる。そのため、紫外線硬化性インクとしてカチオンインクを用いるのが好ましい。

しかしながら、カチオンインクは光エネルギーを蓄積する性質があり、一度に少量の紫外線しか受けていなくても、それが重なって一定以上のエネルギーに達すると硬化してしまう。そこで、不必要な場所に付着したインクを硬化させないようにするための対策が必要となっていた。例えば、ヘッドリフレッシュ装置（メンテナンスユニットとも言う）に付着したインクを硬化させないように紫外線を遮断する工夫が施されたインクジェットプリンタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−９０２４５号公報

ところで、記録ヘッドのノズル面でインクが硬化するとインクの吐出不良等を引き起こす可能性があるため、紫外線照射装置から照射された紫外線、特に記録媒体で反射した反射光が記録ヘッドのノズル面に当たらないようにする必要がある。また、紫外線光源として低圧水銀ランプ等のランプ管が多重にある状態になるものを使用すると拡散光も多くなり、記録媒体からの距離が離れるほど拡散光が増加する傾向にある。

しかしながら、従来、特許文献１のようにヘッドリフレッシュ装置に付着したインクを硬化させないように紫外線を遮断することは考えられていたが、記録ヘッドのノズル面に紫外線が当たらないように紫外線を遮断することは積極的には考えられていなかった。その中で、従来、キャリッジ内部に光トラップを設けることで、記録媒体で反射する紫外線の反射光が記録ヘッドのノズル面に当たらないようにすることは考えられていた。しかし、光トラップは反射光には有効であるが、紫外線光源から直接照射される拡散光などには有効ではなかった。そのため、記録ヘッドのノズル面に紫外線が当たってしまい、ノズル面に付着したインクが硬化して不具合が発生する虞があった。

そこで、本発明者は、紫外線光源から直接照射される拡散光を含めた紫外線を、記録ヘッドのノズル面に当たらないように遮断するために、紫外線照射装置と記録ヘッドの間に紫外線を遮光する遮光部材を設けることを見出した。
ここで、キャリッジ両側に取り付ける紫外線照射装置は、組み付け時やメンテナンスなどにより取り外すことが考えられる。再度取り付ける場合、記録媒体との距離などを正確に調整するには、治具や基準ピンを設けるなど機構が複雑化する。記録媒体と記録ヘッドとの間の距離、光源との間の距離は、ノズル面に回り込む反射光、拡散光を考えた場合には厳密にする必要がある。特に、低圧水銀ランプが光源の場合には光源が複数になるため、拡散光が高圧水銀ランプ等に比べて増加することとなる。

そこで、本発明の課題は、活性エネルギー線遮蔽部材を取り付けることで、記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようすることができ、かつメンテナンス等で再度取り付ける活性エネルギー線照射装置の高さを厳密に規定しなくても、ノズル面に回り込む活性エネルギー線を遮断し続けることができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、インクジェットプリンタにおいて、
活性エネルギー線硬化性インクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、
記録媒体に着弾したインクに対して活性エネルギー線を照射してインクを硬化させる活性エネルギー線照射装置と、
前記記録ヘッドと前記活性エネルギー線照射装置との間に設けられ、前記記録ヘッドが記録媒体に対する距離を変化させる際には連動して、前記記録ヘッドと同様に記録媒体に対する距離を変化させる活性エネルギー線遮蔽部材と、
を備えることを特徴としている。

このように請求項１に記載の発明によれば、活性エネルギー線硬化性インクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、記録媒体に着弾したインクに対して活性エネルギー線を照射してインクを硬化させる活性エネルギー線照射装置と、記録ヘッドと活性エネルギー線照射装置との間に設けられ、記録ヘッドが記録媒体に対する距離を変化させる際には連動して、記録ヘッドと同様に記録媒体に対する距離を変化させる活性エネルギー線遮蔽部材とを備えるため、記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができ、さらにメンテナンス等で一旦取り外して再度取り付ける活性エネルギー線照射装置の高さを厳密に規定しなくても、ノズル面に回り込む活性エネルギー線を確実に遮断し続けることができる。

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、
前記記録ヘッドを搭載すると共に両端に前記活性エネルギー線遮蔽部材を設け、記録媒体の搬送方向と直行する走査方向に移動自在なキャリッジを備え、
前記キャリッジと記録媒体との距離を変化させることにより、前記記録ヘッド及び前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体に対する距離を連動して変化させることを特徴としている。

このように請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドを搭載すると共に両端に活性エネルギー線遮蔽部材を設け、記録媒体の搬送方向と直行する走査方向に移動自在なキャリッジを備え、キャリッジと記録媒体との距離を変化させることにより、記録ヘッド及び活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体に対する距離を連動して変化させるため、キャリッジを備えるシリアル方式のインクジェットプリンタにおいて、具体的に、記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができ、かつメンテナンス等で一旦取り外して再度取り付ける活性エネルギー線照射装置の高さを厳密に規定しなくても、ノズル面に回り込む活性エネルギー線を確実に遮断し続けることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、前記記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離と同一となっていることを特徴としている。

このように請求項３に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離と同一となっているため、効率良く記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、前記記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離より短くなっていることを特徴としている。

このように請求項４に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離より短くなっているため、より効率良く記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、前記活性エネルギー線照射装置の記録媒体側端部と記録媒体との距離より短くなっていることを特徴としている。

このように請求項５に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、活性エネルギー線照射装置の記録媒体側端部と記録媒体との距離より短くなっているため、さらに効率良く記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材における記録ヘッドの吐出口が配列される方向の長さは、前記活性エネルギー線照射装置における同方向の長さより長くなっていることを特徴としている。

このように請求項６に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材における記録ヘッドの吐出口が配列される方向の長さは、活性エネルギー線照射装置における同方向の長さより長くなっているため、確実に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備えていることを特徴としている。

このように請求項７に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備えているため、活性エネルギー線遮蔽部材において活性エネルギー線を反射するのみならず、活性エネルギー線を吸収することができ、効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、紫外線吸収剤を含む吸収層を備えていることを特徴としている。

このように請求項８に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、紫外線吸収剤を含む吸収層を備えているため、活性エネルギー線遮蔽部材において活性エネルギー線を反射するのみならず、活性エネルギー線を吸収することができ、より効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備え、その上に紫外線吸収剤を含む吸収層を備えていることを特徴としている。

このように請求項９に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備え、その上に紫外線吸収剤を含む吸収層を備えているため、さらに効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を形成する黒色着色処理液に紫外線吸収剤を混合したコーティング剤を塗布して形成された、紫外線吸収剤を含む黒色着色処理層を備えていることを特徴としている。

このように請求項１０に記載の発明によれば、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を形成する黒色着色処理液に紫外線吸収剤を混合したコーティング剤を塗布して形成された、紫外線吸収剤を含む黒色着色処理層を備えているため、効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができ、さらに、一の層に紫外線吸収剤による紫外線吸収効果と黒色着色処理による紫外線吸収効果の双方が含まれる構成となっていることから、簡単で効率的な構成でより高い効果を得ることができる。

請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線硬化性インクは、２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であり、表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴としている。

このように請求項１１に記載の発明によれば、活性エネルギー線硬化性インクは、２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であり、表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であるため、粘性が高く濡れ性が悪いインクであるが、このような粘性が高く濡れ性が悪いインクにおいても記録ヘッドのノズル面におけるインクの硬化を防止することができる。
また、粘性が高いため、着弾後に不用意にインク滴が広がることはないため、どのような記録媒体においても滲みなど無く高画質を得ることができる。

請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記活性エネルギー線が紫外線であり、前記活性エネルギー線遮蔽部材が紫外線を遮光する遮光部材であることを特徴としている。

このように請求項１２に記載の発明によれば、活性エネルギー線が紫外線であり、活性エネルギー線遮蔽部材が紫外線を遮光する遮光部材であるため、紫外線硬化性インクや紫外線照射装置等の汎用のインクや装置を使用することができる。

本発明によれば、記録ヘッドのノズル面に当たる活性エネルギー線を低減させることができるため、ノズル面でのインク硬化による吐出不良を起こさずに記録ヘッドの動作を安定化させることができる。その結果、信頼性、耐久性の高いインクジェットプリンタとすることができる。

以下、図面を参照しながら本発明に係るインクジェットプリンタの実施形態について説明する。ただし、本発明は図示例のものに限定されるものではない。

まず図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態のインクジェットプリンタの構成について説明する。図１は本発明の一実施形態のインクジェットプリンタの全体構成図であり、図２はインクジェットプリンタにおけるキャリッジ及び紫外線照射装置付近の拡大図である。

このインクジェットプリンタ１は、シリアル方式のインクジェットプリンタであり、記録媒体９９に対して活性エネルギー線硬化性インク、本実施形態では紫外線硬化性インクを吐出し、記録媒体９９上に画像を記録するものである。前記インクジェットプリンタ１のインク着弾位置付近には、記録媒体９９を下から平坦状に支持するプラテン２２が設けられている。また、記録媒体９９を、図１の記録領域Ｅにおけるプラテン２２上を通過させながら走査方向（図１の左右方向）Ａと直交する搬送方向（図１の後方から前方に向かう方向）に搬送する搬送台２１が設けられている。そして、記録媒体９９を搬送する前記搬送台２１を駆動させる記録媒体搬送機構２０（図５に図示）が備わっている。

記録領域Ｅの上方には、走査方向Ａに沿って延在するキャリッジレール２が配置されており、このキャリッジレール２には、キャリッジレール２によって案内されるキャリッジ３が移動自在に設けられている。
キャリッジ３は、記録媒体９９に対してインクを吐出する記録ヘッド４を搭載し、キャリッジレール２に沿ってホームポジション領域Ｄからメンテナンス領域Ｆにかけて走査方向Ａに移動するようになっている。

本実施形態に係るインクジェットプリンタ１では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを吐出できるよう、合計で４個の記録ヘッド４がキャリッジ３に設置されている。本実施形態においては、４個の記録ヘッド４が走査方向Ａに１列に配置されている。
これら各記録ヘッド４には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のインクを貯蔵するインクタンク５が、それぞれインク供給管６を介して連結されている。つまり、インクタンク５内のインクは、インク供給管６によって各記録ヘッド４に供給されるようになっている。
また、各記録ヘッド４における記録媒体９９と対向するノズル面４ａには、インクを吐出する多数のノズルの吐出口（図示省略）が搬送方向に沿って配列されている。各記録ヘッド４は、例えばピエゾ素子や加熱素子などの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。

また、キャリッジ３における走査方向Ａの両端には、後述する紫外線照射装置７から照射された紫外線が記録媒体９９等に当たって反射する反射光が、記録ヘッド４のノズル面４ａに当たることを防止する光トラップ８が備えられている。
図２に示すように、一方の光トラップ８は、左端に位置した記録ヘッド４の更に左側においてキャリッジ３に搭載されており、他方の光トラップ８は、右端に位置した記録ヘッド４の更に右側においてキャリッジ３に搭載されている。

本実施形態の光トラップ８は、記録ヘッド４の吐出口が配列される方向（ここでは搬送方向）に沿って延在する長尺な部材であり、その搬送方向に沿った長さは少なくとも紫外線照射装置７の搬送方向に沿った長さと等しくなっている。また、前記光トラップ８は、記録媒体９９に向かって開口するような凹型の部材であり、例えば開口した端縁が記録媒体９９と略平行となるように配設されている。そして、前記凹型の部材における内面が、紫外線照射装置７から照射された紫外線が記録媒体９９等で反射した反射光を受ける光トラップ８の紫外線受光面となっている。

また、後述する左側の紫外線照射装置７と当該左側の紫外線照射装置７に隣り合う左の光トラップ８との間、後述する右側の紫外線照射装置７と当該右側の紫外線照射装置７に隣り合う右の光トラップ８との間には、それぞれ、紫外線照射装置７から照射された紫外線Ｕの拡散光及び反射光が、記録ヘッド４のノズル面４ａに当たることを防止する活性エネルギー線遮蔽部材としての遮光部材５０を備えている。
本実施形態においては、図２に示すように、一方の遮光部材５０は、左端に位置した光トラップ８の更に左側においてキャリッジ３に搭載されており、他方の遮光部材５０は、右端に位置した光トラップ８の更に右側においてキャリッジ３に搭載されている。

本実施形態の遮光部材５０は、記録ヘッド４の吐出口が配列される方向（ここでは搬送方向）に沿って延在する長尺な板状部材であり、記録媒体９９に対してほぼ垂直となるように設置されており、アルミ板から形成されている。なお、前記遮光部材５０は、アルミ板からなるものに限るわけではなく、適宜の部材、例えば適宜の樹脂や金属等で構成されている部材であれば良い。また、遮光部材５０としては、前記したアルミ板のように可視光線等を含めて遮光する部材でも良いが、例えばアクリル板のように紫外線のみを遮光する部材であっても良い。
また、前記遮光部材５０における記録ヘッド４の吐出口が配列される方向（ここでは搬送方向）に沿った長さは、少なくとも紫外線照射装置７の搬送方向に沿った長さと等しくなっており、ここでは、紫外線照射装置７の搬送方向に沿った長さより長くなっている。そして、板状の遮光部材５０における紫外線照射装置７側の面、すなわち外側の面が、紫外線照射装置７から照射された紫外線の拡散光や反射光を受ける紫外線受光面５１となっている。

図３に示すように、本実施形態の遮光部材５０は、前記紫外線受光面５１に黒色着色処理層５２を備えている。前記黒色着色処理層５２は、前記遮光部材５０の紫外線受光面５１に紫外線を反射し難い黒色着色処理を施した層であり、本実施の形態では、黒色に着色した硬質アルマイト処理液によるセラミック層で構成されている。なお、黒色着色処理層４３としては、これに限るものではなく、例えば黒色に着色したアルマイト処理液によるセラミック層等でも良い。

また、前記紫外線受光面５１には、前記黒色着色処理層５２の代わりに吸収層を備えるようになっていても良い。前記吸収層は紫外線吸収剤を含む層であり、例えば、無機の紫外線吸収剤を塗布した層である。前記無機紫外線吸収剤としては、特に、２５０ｎｍ、３５０ｎｍ、４５０ｎｍ付近の波長領域の紫外線を吸収する無機紫外線吸収剤が好ましい。具体的には、例えばニードラール（商品名、多木化学（株）社製）等の酸化セリウム系の無機紫外線吸収剤を塗布したものが挙げられる。

さらに、図４に示すように、遮光部材５０の紫外線受光面５１に、黒色着色処理層５３を備え、その上に吸収層５４を備えた構成となっていても良い。各層の詳細は、前記したものと同じであるため省略する。このような構成とすることで、紫外線吸収効果をより向上させることができる。

またさらに、図４では黒色着色処理層５３と吸収層５４とが別々の層を形成していたのに対して、黒色着色処理層を形成する硬質アルマイト処理液やアルマイト処理液等の黒色着色処理液に吸収層を形成する紫外線吸収剤を混合したコーティング剤を塗布することにより、紫外線吸収剤を含む黒色着色処理層を形成し、これにより紫外線吸収剤を含む吸収層と黒色着色処理層が一の層で形成されているようにしても良い。このような構成とすることにより、簡単で効率的な構成とすることができる。

また、キャリッジ３は、記録媒体９９の厚さ、材質等の種類に応じて、記録媒体９９に対する距離を変化させることが可能になっており、具体的には、キャリッジ３は、図１及び図２における上下方向Ｂに移動可能となっている。これにより、キャリッジ３に設置された記録ヘッド４、光トラップ８、遮光部材５０と、キャリッジ３の外側に接続された紫外線照射装置７とが連動して同じ距離だけ移動して、記録媒体９９に対して同じ距離だけ変化するようになっている。

また、図２に示すように、本実施形態では、遮光部材５０の記録媒体側端部すなわち板状部材の最下端と記録媒体９９との距離Ｈが、記録ヘッド４のノズル面４ａと録媒体９９との距離Ｉとが同一となっている。さらに、本実施形態では、遮光部材５０の記録媒体側端部すなわち板状部材の最下端と記録媒体９９との距離Ｈが、紫外線照射装置７の記録媒体側端部と記録媒体９９との距離Ｇより短くなっている。これにより、紫外線照射装置７からの拡散光が記録ヘッド４に当たらなくなり、記録ヘッド４のノズル面４ａに紫外線が当たらないように効率よくカットすることが可能となる。なお、本実施形態における紫外線照射装置７の記録媒体側端部とは、紫外線照射装置７の紫外線光源７ａ（後述）を覆っているカバー部材７ｂ（後述）の下端を指す。
また、遮光部材５０の記録媒体側端部すなわち板状部材の最下端と記録媒体９９との距離Ｈが、記録ヘッド４のノズル面４ａと録媒体９９との距離Ｉより短くなっていると、紫外線照射装置７からの拡散光が記録ヘッド４により当たらなくなり、記録ヘッド４のノズル面４ａに紫外線が当たらないようにより効率よくカットすることが可能となるため、好ましい。

なお、前遮光部材５０の形状は、拡散光や反射光がその紫外線受光面に当たって、記録ヘッド４のノズル面４ａに当たることを防止できるようになっていればどのような形状でも良い。例えば、板状部材の下方部分をＬ字状に折り曲げた形状等が挙げられる。また、紫外線受光面は外側の一面に限るものではなく、遮光部材５０の形状によっては、複数の面が紫外線受光面となっていても良い。例えば、紫外線遮蔽部材５０が前記したような板状部材の下方部分をＬ字状に折り曲げた形状のものであれば、外側の面と折り曲げた部分の下側の面が紫外線受光面となっていると良い。
また、記録ヘッド４、遮光部材５０等の上下方向Ｂへの移動については、前記したようにキャリッジ３の移動に伴う構成に限るものではない。例えば、キャリッジ３は上下方向Ｂに移動せず、記録ヘッド４がキャリッジ３の内部で上下方向Ｂに移動可能となっており、これにより記録媒体９９に対する距離を変化させる構成となっていても良い。その際には、記録ヘッド４の移動に連動して遮光部材５０も同様の距離を移動するようになっており、記録ヘッド４と遮光部材５０の双方の記録媒体９９に対する距離の変化が同じとなるような構成又は制御とする必要がある。

前記キャリッジ３の走査方向Ａの両端の外側にはそれぞれ、活性エネルギー線照射装置としての紫外線照射装置７が接続されており、キャリッジ３と共に走査方向Ａに移動するようになっている。この紫外線照射装置７は、記録媒体９９に着弾したインクに活性エネルギー線として紫外線を照射する装置であり、記録媒体９９に着弾したインクは紫外線の照射により硬化するようになっている。この紫外線照射装置７は、記録媒体９９側（下方）が開口した凹形状のカバー部材７ｂ（図２に図示）を備えており、その内部には、一又は複数の紫外線光源７ａ（図２に図示）が設けられている。

前記紫外線光源７ａは、その長手方向に沿った中心線から紫外線を放射状に照射するものであり、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ブラックライト、熱陰極管、冷陰極管、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、無電極ランプ、エキシマランプ等のうちの少なくともいずれか１つが適用される。
また、前記紫外線照射装置７は、当該装置のメンテナンス時等に取り外すことができるように、キャリッジ３に対して脱着可能に構成されている。

メンテナンス領域Ｆには、記録ヘッド４に対してヘッドメンテナンスを行うメンテナンスユニット１０が設けられている。このメンテナンスユニット１０には、記録ヘッド４のノズル面４ａを覆って、ノズル内のインクを吸引するための複数の吸引キャップ１１と、ノズル面４ａに付着したインクを拭き取る清掃ブレード１２と、記録ヘッド４から空吐出されたインクを受けるインク受器１３と、吸引ポンプ１４と、廃インクタンク１５とが設けられている。

吸引キャップ１１は吸引ポンプ１４を介して廃インクタンク１５と連通しており、ヘッドメンテナンス動作時には上昇して記録ヘッド４のノズル面４ａを覆うようになっている。吸引キャップ１１は、前記したように上昇した時に全ての記録ヘッド４のノズル面４ａを覆うことができるよう、各記録ヘッド４に対応して４個配列されている。
吸引ポンプ１４はシリンダーポンプやチューブポンプを有して構成されていて、吸引キャップ１１がノズル面４ａを覆った状態で作動することにより、吐出口（図示省略）から記録ヘッド４内部のインクを異物とともに吸引するための吸引力を発生するようになっている。

なお、前記メンテナンスユニット１０における清掃ブレード１２の代わりに、記録ヘッド４のノズル面４ａに付着したインクを吸い取る役割を担うインク吸収装置が設けられていても良い。
当該インク吸収装置としては、例えばシート形状のインク吸収体と、インク吸収体を巻回するためにインク吸収体の両端に設けられるロール軸と、２つのロール軸の間のインク吸収体の下面側に設けられて当該インク吸収体を温めるヒータと、ロール軸駆動機構等により構成されるものが挙げられる。

ホームポジション領域Ｄには、記録ヘッド４を活性エネルギー線（ここでは紫外線）から遮蔽する活性エネルギー線遮蔽ユニットとしての遮光ユニット１６が設けられている。遮光ユニット１６には、記録ヘッド４が待機状態にあるとき、ノズル面４ａを覆うことで記録ヘッド４のインクを遮光する４個の遮光キャップ１７が設けられている。これら４個の遮光キャップ１７は、４個の記録ヘッド４のノズル面４ａを同時に覆うことができるよう、記録ヘッド４の配列に対応して配列されている。

次に、図５を参照しつつ本実施形態における制御構成について説明する。
本実施形態において、インクジェットプリンタ１には、図５に示すように、キャリッジ駆動機構３ａ、記録媒体搬送機構２０、記録ヘッド４、紫外線照射装置７、メンテナンスユニット１０等を制御する制御部３０が設けられている。なお、制御部３０は、各種処理を実行するＣＰＵ３１、各種処理における作業領域や各種処理によって生成されたデータを一時的に記憶する記憶領域を備えるＲＡＭ３２、各種処理用の各種プログラムや各種データが格納されたＲＯＭ３３等で構成されており、当該制御部３０はインターフェイス（図示省略）を介してキャリッジ駆動機構３ａ、記録媒体搬送機構２０、記録ヘッド４、紫外線照射装置７、メンテナンスユニット１０、入力部２３等と接続されている。

制御部３０は、キャリッジ３を走査方向Ａに往復移動させるとともに、キャリッジ３の動作に合わせて記録媒体９９の搬送と停止とを繰り返し、記録媒体９９を間欠的に搬送方向に搬送させるように、キャリッジ駆動機構３ａ及び記録媒体搬送機構２０の動作を制御するようになっている。
また、制御部３０は、紫外線照射装置７から紫外線を発生させるように紫外線照射装置７を制御するようになっている。
さらに、制御部３０は、電源投入から所定時間が経過する毎、所定箇所に設けられたセンサ（図示省略）が異常を検知した場合又は手動操作等によってメンテナンスユニット１０にヘッドメンテナンスを行わせるように制御している。

またさらに、制御部３０には、画像情報を入力するスキャナや画像記録条件を入力するキーボード等からなる入力部２３及び記録ヘッド４が接続されており、制御部３０は、入力部２３から入力された所定の信号に基づいて記録ヘッド４を動作させ、記録媒体９９上にインクを吐出させて所定の画像を記録させるようになっている。

また、制御部３０は、入力部２３から入力された記録媒体９９の情報に基づき、記録ヘッド４と記録媒体９９との距離Ｉが、記録媒体９９の種類に応じて予め設定された距離となるように、キャリッジ３を上下方向Ｂに移動させる制御を行うようになっている。この際、本実施形態では、キャリッジ３の移動に伴い、記録ヘッド４の他に光トラップ８や遮光部材５０、紫外線照射装置７も上下方向Ｂに同じ距離だけ移動するようになっている。

次に、本実施形態に用いられる「インク」について説明する。
本実施形態に用いられるインクは、紫外線の被照射により硬化する紫外線硬化性インクであり、主成分として、重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）、光開始剤及び色材を少なくとも含むものである。

前記紫外線硬化性インクは、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。ここで、ラジカル重合系インクに比べてカチオン重合系インクは、紫外線に対する感度が高く且つ酸素による重合反応の阻害が少ないためインクの硬化に必要な照度を低減できる。このようなことから本実施形態ではインクとしてカチオン重合系の紫外線硬化性インクを用いている。
そして、前記した紫外線硬化性インクに代表される活性エネルギー線硬化性インクは、２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であり、表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下である場合が多く、粘性が高く、濡れ性が悪いインクである。

なお、カチオン重合系の紫外線硬化性インクは、紫外線エネルギーを蓄積する性質を有しているために紫外線照射でインクが増粘しやすい。そのため、記録ヘッド４のノズル面４ａ等に付着したインクが紫外線照射で硬化しやすいということになるが、前記遮光部材５０及び光トラップ８により紫外線照射装置７からの拡散光及び反射光を遮断することができるため、ノズル面４ａ等でのインク硬化を防止することができる。

次に、本実施形態に用いられる「記録媒体」について説明する。
本実施形態に用いられる記録媒体としては、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ものが適用可能である。また、記録媒体の形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。

さらに、本実施形態に用いられる記録媒体として、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。

次に、以上のように構成されたインクジェットプリンタ１の動作について説明する。
ユーザが記録媒体９９をインクジェットプリンタ１にセッティングし、インクジェットプリンタ１の電源をオン状態とすると、前記紫外線光源７ａが発光して、インク滴が着弾される記録媒体９９に向けて紫外線を照射する。

そして、インクジェットプリンタ１の制御部３０に対して、入力部２３から画像情報が送られると共に各種画像記録条件の設定情報、記録媒体情報等が送られると、制御部３０は、例えば自動的にキャリッジ３と記録媒体９９との距離を設定値に合わせた後、画像の記録を開始させ、前記紫外線光源７ａが発光している状態で、記録媒体搬送機構２０が記録媒体９９を搬送方向に搬送する。ここで、記録媒体搬送機構２０は搬送及び搬送停止を順に繰り返し、記録媒体９９を間欠的に搬送する。

間欠的搬送における停止中にキャリッジ３が走査方向Ａに往動し、復動し又は往復移動する。キャリッジ３の移動に伴って複数の記録ヘッド４もキャリッジ３と一体となって移動し、これら記録ヘッド４は移動中にノズル面４ａの各吐出口から記録媒体９９に向けてインクを液滴として吐出し、飛翔したインク液滴が、停止している記録媒体９９に着弾する。

また、キャリッジ３の移動に伴って２つの紫外線照射装置７もキャリッジ３と一体となって移動し、記録媒体９９に着弾したインクの上を紫外線照射装置９９が通過している時に、紫外線光源７ａから発した紫外線が記録媒体９９上のインクに照射される。これによって、インクが硬化する。

以上のように、紫外線光源７ａの発光中に記録媒体搬送機構２０が記録媒体９９を間欠的に搬送するとともにキャリッジ３の往復移動が繰り返され、キャリッジ３の移動中に記録ヘッド４が適宜インク滴を吐出することによって、記録媒体９９上に画像が形成される。

このとき、紫外線照射装置７の紫外線光源７ａから発した紫外線が、図２に示す矢印Ｕのように、拡散したり、記録媒体９９に当たって反射してしまったりすることがある。
ここで、記録ヘッド４のノズル面４ａに当たる紫外線が一定量を超えると、ノズル面４ａに付着したインクが硬化してインク吐出に不具合を生じさせてしまう。
そのため、本実施形態では、遮光部材５０の記録媒体側端部すなわち板状部材の最下端と記録媒体９９との距離Ｈが、記録ヘッド４のノズル面４ａと録媒体９９との距離Ｉとが同一となり、さらに、遮光部材５０の記録媒体側端部すなわち板状部材の最下端と記録媒体９９との距離Ｈが、紫外線照射装置７の記録媒体側端部すなわちカバー部材７ｂの下端と記録媒体９９との距離Ｇより短くなるように構成されると共に、制御部３０の制御による記録媒体９９の種類に応じたキャリッジ３の上下方向Ｂへの移動に伴って遮光部材５０も同じ距離移動するように構成されており、これにより、紫外線照射装置７からの拡散光や反射光などの紫外線が記録ヘッド４のノズル面４ａに当たらないようにカットしている。

以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタによれば、活性エネルギー線硬化性インクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、記録媒体に着弾したインクに対して活性エネルギー線を照射してインクを硬化させる活性エネルギー線照射装置と、記録ヘッドと活性エネルギー線照射装置との間に設けられ、記録ヘッドが記録媒体に対する距離を変化させる際には連動して、記録ヘッドと同様に記録媒体に対する距離を変化させる活性エネルギー線遮蔽部材とを備えるため、記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができ、さらにメンテナンス等で一旦取り外して再度取り付ける活性エネルギー線照射装置の高さを厳密に規定しなくても、ノズル面に回り込む活性エネルギー線を確実に遮断し続けることができる。

また、本実施形態では、記録ヘッドを搭載すると共に両端に活性エネルギー線遮蔽部材を設け、記録媒体の搬送方向と直行する走査方向に移動自在なキャリッジを備え、キャリッジと記録媒体との距離を変化させることにより、記録ヘッド及び活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体に対する距離を連動して変化させるため、キャリッジを備えるシリアル方式のインクジェットプリンタにおいて、具体的に、記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができ、かつメンテナンス等で一旦取り外して再度取り付ける活性エネルギー線照射装置の高さを厳密に規定しなくても、ノズル面に回り込む活性エネルギー線を確実に遮断し続けることができる。

さらに、本実施形態では、活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離と同一となっているため、効率良く記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

なお、活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離が、記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離より短くなっていると、より効率良く記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

またさらに、本実施形態では、活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、活性エネルギー線照射装置の記録媒体側端部と記録媒体との距離より短くなっているため、さらに効率良く記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

また、本実施形態では、活性エネルギー線遮蔽部材における記録ヘッドの吐出口が配列される方向の長さは、活性エネルギー線照射装置における同方向の長さより長くなっているため、確実に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

また、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備えていると、活性エネルギー線遮蔽部材において活性エネルギー線を反射するのみならず、活性エネルギー線を吸収することができ、効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

さらに、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、紫外線吸収剤を含む吸収層を備えていると、活性エネルギー線遮蔽部材において活性エネルギー線を反射するのみならず、活性エネルギー線を吸収することができ、より効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

またさらに、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備え、その上に紫外線吸収剤を含む吸収層を備えていると、さらに効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができる。

また、活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を形成する黒色着色処理液に紫外線吸収剤を混合したコーティング剤を塗布して形成された、紫外線吸収剤を含む黒色着色処理層を備えていると、効果的に記録ヘッドのノズル面に活性エネルギー線が当たらないようにすることができ、さらに、一の層に紫外線吸収剤による紫外線吸収効果と黒色着色処理による紫外線吸収効果の双方が含まれる構成となっていることから、簡単で効率的な構成でより高い効果を得ることができる。

また、本実施形態では、活性エネルギー線硬化性インクは、２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であり、表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であるため、粘性が高く濡れ性が悪いインクであるが、このような粘性が高く濡れ性が悪いインクにおいても記録ヘッドのノズル面におけるインクの硬化を防止することができる。
また、粘性が高いため、着弾後に不用意にインク滴が広がることはないため、どのような記録媒体においても滲みなど無く高画質を得ることができる。

さらに、本実施形態では、活性エネルギー線が紫外線であり、活性エネルギー線遮蔽部材が紫外線を遮光する遮光部材であるため、紫外線硬化性インクや紫外線照射装置等の汎用のインクや装置を使用することができる。

これらのことから、本実施形態によれば、記録ヘッドのノズル面に当たる活性エネルギー線を低減させることができるため、ノズル面でのインク硬化による吐出不良を起こさずに記録ヘッドの動作を安定化させることができる。その結果、信頼性、耐久性の高いインクジェットプリンタとすることができる。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、本実施形態では、インクジェットプリンタとしてシリアル方式のインクジェットプリンタを用いていたが、本発明はこれに限るものではなく、インクジェットプリンタとしてラインプリンタを用いても良い。この場合、遮光部材（活性エネルギー線遮蔽部材）は、ラインヘッドの形状に合わせて、その長手方向が記録媒体の搬送方向に直行する方向となるように配置される。また、各色のラインヘッド毎に紫外線照射装置（活性エネルギー線照射装置）が設けられるような構成の場合は、各ラインヘッドに対して、それぞれ遮光部材を設ける必要がある。

また、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、前記の通り、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、紫外線以外の光を含めた活性エネルギー線の被照射により硬化するものであっても良い。ここでいう「活性エネルギー線」とは、紫外線，電子線，Ｘ線，可視光線，赤外線、熱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、紫外線以外の活性エネルギー線で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の活性エネルギー線で重合性化合物同士の重合反応を開始させる活性エネルギー線開始剤とが適用されてもよい。紫外線以外の活性エネルギー線で硬化する活性エネルギー線硬化型のインクを本実施形態に用いられるインクとして用いる場合は、図１及び図２に示す紫外線照射装置７に代えてその活性エネルギー線を照射する活性エネルギー線照射装置を適用しなければならない。

本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタを示す概略図である。 キャリッジ及び紫外線照射装置付近の様子を模式的に示す拡大図である。 遮光部材の構成の一例を示す拡大概略図である。 遮光部材の構成の他の例を示す拡大概略図である。 本実施形態のインクジェットプリンタにおける主要な制御構成を示す制御ブロック図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
３ キャリッジ
４ 記録ヘッド
４ａ ノズル面
７ 紫外線照射装置（活性エネルギー線照射装置）
７ａ 紫外線光源
８ 光トラップ
３０ 制御部
５０ 遮光部材（活性エネルギー線遮蔽部材）
５１ 紫外線受光面
５２，５３ 黒色着色処理層
５４ 吸収層
９９ 記録媒体
Ａ 走査方向
Ｂ 上下方向
Ｇ 活性エネルギー線照射装置の記録媒体側端部と記録媒体との距離
Ｈ 活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離
Ｉ 記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離
Ｕ 紫外線

Claims (12)

1. 活性エネルギー線硬化性インクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、
   記録媒体に着弾したインクに対して活性エネルギー線を照射してインクを硬化させる活性エネルギー線照射装置と、
   前記記録ヘッドと前記活性エネルギー線照射装置との間に設けられ、前記記録ヘッドが記録媒体に対する距離を変化させる際には連動して、前記記録ヘッドと同様に記録媒体に対する距離を変化させる活性エネルギー線遮蔽部材と、
   を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記記録ヘッドを搭載すると共に両端に前記活性エネルギー線遮蔽部材を設け、記録媒体の搬送方向と直行する走査方向に移動自在なキャリッジを備え、
   前記キャリッジと記録媒体との距離を変化させることにより、前記記録ヘッド及び前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体に対する距離を連動して変化させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、前記記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離と同一となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、前記記録ヘッドのノズル面と記録媒体との距離より短くなっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記活性エネルギー線遮蔽部材の記録媒体側端部と記録媒体との距離は、前記活性エネルギー線照射装置の記録媒体側端部と記録媒体との距離より短くなっていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記活性エネルギー線遮蔽部材における記録ヘッドの吐出口が配列される方向の長さは、前記活性エネルギー線照射装置における同方向の長さより長くなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、紫外線吸収剤を含む吸収層を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を備え、その上に紫外線吸収剤を含む吸収層を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記活性エネルギー線遮蔽部材の少なくとも前記活性エネルギー線照射装置側の面に、黒色着色処理層を形成する黒色着色処理液に紫外線吸収剤を混合したコーティング剤を塗布して形成された、紫外線吸収剤を含む黒色着色処理層を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
11. 前記活性エネルギー線硬化性インクは、２５℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であり、表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
12. 前記活性エネルギー線が紫外線であり、前記活性エネルギー線遮蔽部材が紫外線を遮光する遮光部材であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。

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