JP5870540B2

JP5870540B2 - 画像記録装置、及び、照射器

Info

Publication number: JP5870540B2
Application number: JP2011177677A
Authority: JP
Inventors: 中島　幹人; 幹人中島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-08-15
Filing date: 2011-08-15
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2031-08-15
Also published as: JP2013039720A; US9039160B2; US20130044172A1

Description

本発明は、画像記録装置、及び、照射器に関する。

画像記録装置の一例として、紫外線（電磁波）を照射すると硬化するインクを吐出するノズルが設けられたヘッドを有するインクジェットプリンター（以下、プリンター）が知られている。このようなプリンターの場合、紫外線照射部から照射された紫外線が被記録媒体などで反射し、反射した紫外線がヘッドのノズル面に到達する虞がある。そうすると、反射した紫外線によりノズル開口のインクが増粘したり硬化したりして、ノズルが目詰まりしてしまう。

そこで、反射した紫外線がヘッドのノズル面に到達しないように、所定の間隔を隔てて紫外線照射部とヘッドを配置する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２８４１４１号公報

しかし、上記特許文献１に記載の方法では、紫外線照射部とヘッドの間隔が広くなり、プリンターが大型化してしまう。

そこで、本発明では、画像記録装置を小型化することを目的とする。

前記課題を解決する為の主たる発明は、電磁波が照射されると硬化する電磁波硬化型インクを被記録媒体に吐出するノズルが設けられたノズル面を有し、前記ノズル面が前記被記録媒体の表面に対向するヘッドと、前記電磁波を照射する照射面を有し、前記照射面が前記被記録媒体の前記表面に対向する照射器と、を備え、前記電磁波の波長は、３９０ナノメートル以上４１０ナノメートル未満であり、前記照射器には、前記照射面と前記被記録媒体との間に介在され、前記電磁波を透過するフィルターが設けられ、前記フィルターは、前記フィルター及び前記被記録媒体の前記表面に垂直な第１の角度で前記フィルター及び前記被記録媒体の前記表面に入射する前記電磁波に対して、前記被記録媒体上の前記電磁波硬化型インクを硬化可能にする第１の透過率を有し、前記第１の角度に対して斜めな第２の角度で前記フィルター及び前記被記録媒体の前記表面に入射する前記電磁波に対して、第２の透過率を有し、前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の５０％以下である、画像記録装置である。
本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

印刷システムの構成を示すブロック図である。プリンターの概略断面図である。図３Ａは比較例および実施例の紫外線照射部の評価結果を示す表であり、図３Ｂはフィルターの構成を説明する図である。図４Ａは実施例１のフィルターの具体的な構成を説明する表であり、図４Ｂは実施例３のフィルターの具体的な構成を説明する表である。実施例１のフィルターにおける各波長の光に対する透過率を示すグラフである。実施例３のフィルターにおける各波長の光に対する透過率を示すグラフである。図６Ａは比較例の紫外線照射部から照射される光の道筋を示す図であり、図６Ｂは実施例の紫外線照射部から照射される光の道筋を示す図である。

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。

即ち、電磁波が照射されると硬化する電磁波硬化型インクを被記録媒体に吐出するノズルと、前記電磁波を照射するための照射器と、を備え、前記照射器には、前記電磁波を透過するフィルターが設けられ、前記フィルターは、第１の角度で入射する前記電磁波に対して、前記被記録媒体上の前記電磁波硬化型インクを硬化可能にする第１の透過率を有し、第２の角度で入射する前記電磁波に対して、前記ノズルが前記電磁波硬化型インクの吐出を可能な状態に維持する第２の透過率を有する画像記録装置である。
このような画像記録装置によれば、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化することができ、ノズルの目詰まりを防止することができるため、画像の劣化を防止でき、また、ノズルと照射器を離す必要がないため画像記録装置を小型化できる。

かかる画像記録装置であって、前記第２の透過率が、前記第１の透過率よりも小さいこと。
このような画像形成装置によれば、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化することができ、ノズルの目詰まりを防止することができるため、画像の劣化を防止でき、また、ノズルと照射器を離す必要がないため画像記録装置を小型化できる。

また、電磁波硬化型インクを硬化させるための電磁波を照射することが可能な光源と、前記電磁波を透過するフィルターと、を備え、前記フィルターは、第１の角度で入射する前記電磁波に対して第１の透過率を有し、第２の角度で入射する前記電磁波に対して前記第１の透過率よりも小さい第２の透過率を有する照射器である。
このような照射器によれば、例えば、被記録媒体等に反射されてノズルに到達する電磁波の透過率を、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化する電磁波の透過率よりも小さくすることができる。

かかる照射器を備える画像記録装置である。
このような画像記録装置によれば、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化することができ、ノズルの目詰まりを防止することができるため、画像の劣化を防止でき、また、ノズルと照射器を離す必要がないため画像記録装置を小型化できる。

かかる画像記録装置であって、前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の５０％以下であること。
このような画像記録装置によれば、被記録媒体上の電磁波硬化型インクに照射する電磁波の量を減らすことなく、被記録媒体等で反射してノズルに到達する電磁波の量を少なくすることができるため、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化し、且つ、ノズルの目詰まりを防止することができる。

かかる画像記録装置であって、前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の３０％以下であること。
このような画像記録装置によれば、被記録媒体上の電磁波硬化型インクに照射する電磁波の量を減らすことなく、被記録媒体等で反射してノズルに到達する電磁波の量を少なくすることができるため、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化し、且つ、ノズルの目詰まりを防止することができる。

かかる画像記録装置であって、前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の１０％以下であること。
このような画像記録装置によれば、被記録媒体上の電磁波硬化型インクに照射する電磁波の量を減らすことなく、被記録媒体等で反射してノズルに到達する電磁波の量を少なくすることができるため、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化し、且つ、ノズルの目詰まりを防止することができる。

かかる画像記録装置であって、前記電磁波の波長は、３９０ナノメートル以上４１０ナノメートル未満であること。
このような画像記録装置によれば、被記録媒体上の電磁波硬化型インクに照射する電磁波の量を減らすことなく、被記録媒体等で反射してノズルに到達する電磁波の量を少なくすることができるため、被記録媒体上の電磁波硬化型インクを硬化し、且つ、ノズルの目詰まりを防止することができる。

かかる画像記録装置であって、前記フィルターは、多層膜フィルターであること。
このような画像記録装置によれば、第１の角度で入射する電磁波の透過率を第１の透過率にし、第２の角度で入射する電磁波の透過率を第２の透過率にすることができる。

かかる画像記録装置であって、前記フィルターは、入射する前記電磁波の角度が４５度の場合において、３５０ナノメートル以上３８０ナノメートル未満の波長の前記電磁波の透過率は、３９０ナノメートル以上４１０ナノメートル未満の波長の前記電磁波の透過率よりも大きいこと。
このような画像記録装置によれば、照射器付近の温度上昇を抑えつつ、ノズル周辺の電磁波硬化型インクの硬化を防止することができる。

＝＝＝印刷システム＝＝＝
以下、「画像記録装置」をインクジェットプリンター（以下、プリンター）とし、プリンターとコンピューターが接続された印刷システムを例に挙げて実施形態を説明する。

図１は、印刷システムの構成を示すブロック図であり、図２は、プリンター１の概略断面図である。本実施形態のプリンター１は、紫外線（電磁波）の照射によって硬化するインク（「電磁波硬化型インク」に相当、以下、「ＵＶインク」と呼ぶ）を使用して、用紙、布、フィルム等の被記録媒体に画像を印刷（記録）する。ＵＶインクは、顔料の他に紫外線硬化樹脂を含むインクであり、紫外線の照射を受けると紫外線硬化樹脂において光重合反応が起こることにより硬化する。

コンピューター６０は、プリンター１と通信可能に接続されており、プリンター１に画像を印刷させるための印刷データをプリンター１に出力する。

プリンター１内のコントローラー１０は、プリンター１における全体的な制御を行うためのものである。インターフェース部１１は、外部装置であるコンピューター６０との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ１２は、プリンター１の全体的な制御を行うための演算処理装置であり、ユニット制御回路１４を介して各ユニットを制御する。メモリー１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。また、プリンター１内の状況を検出器群５０が監視し、コントローラー１０はその検出結果に基づいて各ユニットを制御する。

搬送ユニット２０は、被記録媒体（以下、媒体Ｓ）を搬送方向の上流側から下流側へ搬送するためのものである。媒体Ｓは、図２に示すように、搬送ローラー２１Ａ,２１Ｂによって回転する搬送ベルト２２上を、ヘッド３１及び紫外線照射部４１の下面と対向しながら停まることなく一定の速度で搬送される。

ヘッドユニット３０は、対向する媒体Ｓに向けてＵＶインクを吐出するヘッド３１を有する。ヘッド３１の下面では、ＵＶインクを吐出する多数のノズル開口Ｎｚが搬送方向と交差する方向に並んでいる。従って、ヘッド３１の下を搬送方向に移動する媒体Ｓに向けてノズル開口ＮｚからＵＶインクが吐出されると、搬送方向に沿う複数のドット列が搬送方向と交差する方向に並んだ２次元の画像が印刷される。なお、ノズルからのインク吐出方式は、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけてノズルと連通するインク室を膨張・収縮させることによりインクを吐出させるピエゾ方式でもよいし、駆動素子（発熱素子）によりノズル内に気泡を発生させ、その気泡でインクを吐出させるサーマル方式でもよい。

照射ユニット４０は、媒体Ｓ上に着弾したＵＶインクに紫外線を照射してＵＶインクを硬化させる紫外線照射部４１（照射器）を有する。本実施形態では、紫外線の照射光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を使用し、紫外線照射部４１の下面（媒体Ｓとの対向面）には複数のＬＥＤパッケージが設けられている。なお、紫外線の照射光源はＬＥＤに限らず、例えば、メタルハライドランプ、水銀ランプなどでもよい。また、本実施形態の紫外線照射部４１には、光を透過するフィルター４２がＬＥＤパッケージ覆うように設けられている（詳細は後述）。

なお、複数色のＵＶインクを吐出するプリンター１の場合、各色のＵＶインクを吐出するヘッド３１間に紫外線照射部４１を設け、ＵＶインクの混色や滲みを防止するとよい。また、ＵＶインクを完全に硬化しない程度に紫外線を照射する紫外線照射部４１（仮照射部）をヘッド３１間に配置し、ＵＶインクを完全に硬化する紫外線照射部４１（本照射部）を搬送方向の最下流側に配置してもよい。

＝＝＝紫外線照射部４１＝＝＝
図３Ａは、比較例および実施例１〜３の紫外線照射部４１の評価結果を示す表であり、図３Ｂは、実施例１〜３の紫外線照射部４１に設けられたフィルター４２の構成を説明する図である。
図４Ａは、実施例１のフィルター４２の具体的な構成を説明する表であり、図４Ｂは、実施例３のフィルター４２の具体的な構成を説明する表である。
図５Ａは、実施例１のフィルター４２における各波長の光（電磁波）に対する透過率を示すグラフであり、図５Ｂは、実施例３のフィルター４２における各波長の光に対する透過率を示すグラフである。
図６Ａは、比較例の紫外線照射部４１から照射される光の道筋を示す図であり、図６Ｂは、実施例１〜３の紫外線照射部４１から照射される光の道筋を示す図である。

図５Ａ及び図５Ｂのグラフでは、横軸が、紫外線照射部４１（ＬＥＤパッケージ）から照射される光の波長（ｎｍ＝ナノメートル）を示し、縦軸が、光の透過率（％）を示す。各グラフでは、フィルター４２に対する入射角が０度である光の透過率Ｔ（０）を太線で示し、入射角が４５度である光のうちのｐ偏光成分の透過率Ｔｐ（４５）を太線と四角（■）で示し、ｓ偏光成分の透過率Ｔｓ（４５）を太線とばつ印（×）で示し、入射角が６０度である光のうちのｐ偏光成分の透過率Ｔｐ（６０）を細線と黒丸（●）で示し、ｓ偏光成分の透過率Ｔｓ（６０）を細線と三角（▲）で示し、入射角が７５度である光のうちのｐ偏光成分の透過率Ｔｐ（７５）を点線で示し、ｓ偏光成分の透過率Ｔｓ（７５）を細線と白丸（○）で示す。

＜＜比較例の紫外線照射部４１＞＞
比較例の紫外線照射部４１は、図３Ａ，図６Ａに示すように、フィルター４２を有さず、ＬＥＤパッケージが剥き出しの状態となっている。即ち、ＬＥＤパッケージから照射された光が直接に媒体Ｓ上のＵＶインクに照射される。なお、ＬＥＤパッケージが、ガラス基材にのみ覆われていてもよく、この場合にも図３Ａと同様の評価結果が得られる。

＜＜実施例１〜３の紫外線照射部４１＞＞
実施例１〜３の紫外線照射部４１は、図３Ａ，図６Ｂに示すように、フィルター４２を有し、ＬＥＤパッケージ（照射面）がフィルター４２で覆われている。即ち、ＬＥＤパッケージと媒体Ｓとの間にフィルター４２が介在し、ＬＥＤパッケージから照射された光のうち、フィルター４２を透過した光が、媒体Ｓ上のＵＶインクに照射される。

フィルター４２は、図３Ｂに示すように、透明基材の上に、素材や厚さの異なる複数の薄膜が積層された「多層膜フィルター」である。本実施例では、透明基材をガラスとするが、これに限らず、例えば、プラスチックや水晶等を透明基材としてもよい。説明のため、透明基材側の薄膜から順に、１層目，２層目，…ｎ層目とする。また、透明基材側が媒体Ｓ側となり、透明基材の反対側（ｎ層目側）がＬＥＤパッケージ側となるように、フィルター４２は紫外線照射部４１に取り付けられている。

実施例１〜３の紫外線照射部４１に設けられるフィルター４２は、図６Ｂに示すように、ＬＥＤパッケージから照射される光のうち、フィルター４２や媒体Ｓ表面の垂直方向に沿う「垂直光（入射角０度の光）」の大部分を透過させるが、垂直方向に対して角度θ（本実施例では４５度以上）でフィルター４２や媒体Ｓに入射する「斜め光」は一部しか透過しない。

また、本実施例の紫外線照射部４１には、３９５ｎｍをピーク波長とするＬＥＤパッケージが設けられている。そして、３９５ｎｍを中心にその前後の波長範囲（例えば、３９５ｎｍ±２０ｎｍ）が、本実施例で用いるＵＶインク（紫外線硬化樹脂）の硬化に作用する波長範囲に含まれる。

以下、実施例１〜３のフィルター４２を具体的に説明する。
実施例１の紫外線照射部４１に設けられるフィルター４２では、図５Ａに示すように、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲において、入射角０度の光（垂直光）の透過率Ｔ（０）が９０％以上であり、入射角４５度の光（斜め光）の透過率Ｔｐ（４５），Ｔｓ（４５）が５０％以下となっている。更に、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲において、入射角４５度の光の透過率Ｔｐ（４５），Ｔｓ（４５）が、入射角０度の光の透過率Ｔ（０）の「５０％以下」となっている。

つまり、実施例１の紫外線照射部４１には、ＵＶインクを硬化する波長であり入射角が４５度（第２の角度）である光（電磁波）の透過率（第２の透過率）が、ＵＶインクを硬化する波長であり入射角が０度（第１の角度）である光の透過率（第１の透過率）の５０％以下となるフィルター４２が設けられている。

また、入射角４５度の斜め光に限らず、入射角６０度や７５度の斜め光に関しても、図５Ａに示すように、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲において、透過率Ｔｐ（６０），Ｔｓ（６０），Ｔｐ（７５），Ｔｓ（７５）が５０％以下となっている（ほぼ１０％以下となっている）。更に、入射角６０度および７５度の光の透過率が、入射角０度の光の透過率Ｔ（０）の「５０％以下」となっている。

このような透過率（図５Ａの特性）を有するフィルター４２は、図４Ａに示すように、ガラス基材の上に、Ｎｂ_２Ｏ_５（五酸化ニオブ）の薄膜とＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）の薄膜とを交互に、３２層まで、重ねることによって形成される。各薄膜の厚さが異なり、図４Ａに示すように、例えば、１層目の薄膜の厚さは６３．６１ｎｍであり、２層目の薄膜の厚さは１１１．１６ｎｍとなっている。また、波長３９５ｎｍにおけるＮｂ_２Ｏ_５の薄膜の屈折率が２．４０３であり、ＳｉＯ_２の薄膜の屈折率が１．４５３であるとする。

実施例３の紫外線照射部４１に設けられるフィルター４２では、図５Ｂに示すように、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲において、入射角０度の光（垂直光）の透過率Ｔ（０）が９０％以上であり、入射角４５度の光（斜め光）の透過率Ｔｐ（４５），Ｔｓ（４５）が１０％以下となっている。更に、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲において、入射角４５度の光の透過率Ｔｐ（４５），Ｔｓ（４５）が、入射角０度の光の透過率Ｔ（０）の「１０％以下」となっている。

つまり、実施例３の紫外線照射部４１には、ＵＶインクを硬化する波長であり入射角が４５度（第２の角度）である光の透過率（第２の透過率）が、ＵＶインクを硬化する波長であり入射角が０度（第１の角度）である光の透過率（第１の透過率）の１０％以下となるフィルター４２が設けられている。

また、図５Ｂに示すように、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲にて、入射角６０度および７５度の光の透過率Ｔｐ（６０），Ｔｓ（６０），Ｔｐ（７５），Ｔｓ（７５）も、入射角０度の光の透過率Ｔ（０）の１０％以下となっている。

このような透過率（図５Ｂの特性）を有するフィルター４２は、ガラス基材の上に、Ｎｂ_２Ｏ_５（五酸化ニオブ）の薄膜とＳｉＯ_２（二酸化ケイ素）の薄膜とを交互に、図４Ｂに示す厚さで、３０層まで重ねることによって形成される。また、波長３９５ｎｍにおけるＮｂ_２Ｏ_５の薄膜の屈折率が２．４０９であり、ＳｉＯ_２の薄膜の屈折率が１．４５４であるとする。

実施例２の紫外線照射部４１に設けられるフィルター４２では、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲において、入射角０度の光（垂直光）の透過率が９０％以上であり、入射角４５度の光（斜め光）の透過率が３０％以下であるとする。更に、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲において、入射角４５度の光の透過率が、入射角０度の光の透過率の「３０％以下」であるとする。また、少なくとも３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長範囲にて、入射角６０度および７５度の光の透過率も、入射角０度の光の透過率の３０％以下であるとする。

つまり、実施例２の紫外線照射部４１には、ＵＶインクを硬化する波長であり入射角が４５度（第２の角度）である光の透過率（第２の透過率）が、ＵＶインクを硬化する波長であり入射角が０度（第１の角度）である光の透過率（第１の透過率）の３０％以下となるフィルター４２が設けられている。

なお、実施例２のフィルター４２の具体的な構成は示さないが、実施例１や実施例３で示したフィルター４２のように、フィルター４２を構成する薄膜の材質（屈折率），膜厚，膜数を調整することによって、上述のフィルター４２を実現することができる。

このように、実施例１〜３の紫外線照射部４１に設けられるフィルター４２は、垂直光（入射角０度の光）の大部分（９０％以上）を透過させるが、斜め光（本実施例では入射角４５度以上の光）は一部しか透過しない（実施例１では５０％以下の光、実施例２では３０％以下の光、実施例３では１０％以下の光しか透過しない）。つまり、本実施例の紫外線照射部４１には、垂直光の透過率と斜め光の透過率との差が大きいフィルター４２が設けられ、実施例３の差が最も大きく、その次に実施例２の差が大きくなっている。

＜＜評価結果＞＞
ヘッド３１の下を通過する媒体Ｓに向けてノズル開口ＮｚからＵＶインクを吐出させ、比較例及び実施例１〜３の各紫外線照射部４１の下を通過する媒体Ｓ上のＵＶインクに向けて、各紫外線照射部４１から光（紫外線）を照射させた。その後、図３Ａに示すように、「ＵＶインクの硬化度」と、「ノズルの目詰まり」と、「ノズル開口面のＵＶインク付着量」と、を評価した。なお、印刷中に発生するインクミストにより、ヘッド３１のノズル面（下面）にはＵＶインクが付着してしまう。そのため、ヘッド３１のノズル面は、通常、ワイパーで定期的に拭き取られる。そして、ノズル開口面のＵＶインク付着量とは、ヘッド３１のノズル面をワイパーで拭き取った後に、ノズル面に付着しているＵＶインク量、即ち、ワイパーで拭き取れなかったＵＶインク量である。

「ＵＶインクの硬化度」については、全ての紫外線照射部４１に対して普通の評価（○）が得られた。即ち、比較例の紫外線照射部４１も実施例１〜３の紫外線照射部４１も、媒体Ｓ上のＵＶインクを十分に硬化することができる。

「ノズルの目詰まり」については、比較例の紫外線照射部４１に対して目詰まりしている評価（×）が得られ、実施例１〜３の紫外線照射部４１に対して目詰まりしていない評価が得られた。また、実施例３（非常に良い◎），実施例２（良い○），実施例１（普通○）の順に、ノズル開口Ｎｚ及びノズル内のＵＶインクの硬化度（増粘度）が低いという評価が得られた。

「ノズル開口面のＵＶインク付着量」については、ノズルの目詰まりの項目と同様に、比較例の紫外線照射部４１に対してＵＶインク付着量が多い評価（×）が得られ、実施例３（非常に良い◎），実施例２（良い○），実施例１（普通○）の順に、ＵＶインクの付着量が少ないという評価が得られた。

以上のように、比較例の紫外線照射部４１を用いると、ノズルが目詰まりしたり、ヘッド３１のノズル面に付着したＵＶインクの多くをワイパーで拭き取る事が出来なかったりしてしまう。これは、比較例の紫外線照射部４１には、図６Ａに示すように、斜め光の透過を抑えるフィルター４２が設けられていないからである。この場合、媒体Ｓや搬送ベルト２２で反射した斜め光がヘッド３１のノズル面に到達してしまう。そうすると、ノズル面に到達した光（紫外線）が、ノズル周辺のＵＶインクやノズル面に付着しているＵＶインクを増粘したり硬化したりしてしまう。

ノズル周辺のＵＶインクが増粘・硬化すると、ノズルが目詰まりし、ノズルからインクを吐出すべき時に規定量のＵＶインクを吐出することが出来ず、印刷画像の画質が劣化してしまう。また、目詰まりしたノズルを回復させるために、ノズルのクリーニング回数を増やさなければならず、ＵＶインクが無駄に消費されてしまう。

また、ノズル面に付着しているＵＶインクが増粘・硬化して、ノズル面にＵＶインクが固着してしまうと、ワイパーでＵＶインクを拭き取ることが出来なくなってしまう。そうすると、ノズル面にＵＶインクが堆積し、ヘッド３１（ノズル面）の下を通過する媒体ＳがＵＶインクで汚れてしまう。

また、ヘッド３１と紫外線照射部４１を搬送方向に離して配置することで、媒体Ｓや搬送ベルト２２で反射した斜め光がヘッド３１のノズル面に到達することを防ぎ、ノズルの目詰まりやノズル面でのＵＶインクの固着を防止することができる。しかし、ヘッド３１と紫外線照射部４１の間隔が広くなり、プリンター１が大型化してしまう。

これに対して、実施例１〜３の紫外線照射部４１には、図６Ｂに示すように、斜め光の透過を抑えるフィルター４２が設けられている。具体的には、ＵＶインクを硬化する波長範囲において、実施例１のフィルター４２は５０％以下の斜め光だけしか透過せず、実施例２のフィルター４２は３０％以下の斜め光だけしか透過せず、実施例３のフィルター４２は１０％以下の斜め光だけしか透過しない。

そのため、実施例１〜３の紫外線照射部４１を用いた場合、ＬＥＤパッケージから斜め光が照射されたとしても、図６Ｂに示すように、斜め光の大部分がフィルター４２で反射され、斜め光の一部しかフィルター４２を透過することができない。従って、実施例１〜３では、媒体Ｓや搬送ベルト２２で反射してヘッド３１のノズル面に到達する斜め光（紫外線）の量を、比較例に比べて、大幅に少なくすることができる。ゆえに、ノズル周辺のＵＶインクが増粘・硬化してしまうことを防止でき、ノズルの目詰まりを防止できる。

その一方で、実施例１〜３の紫外線照射部４１に設けられたフィルター４２は、垂直光の大部分を透過する。具体的には、ＵＶインクを硬化する波長範囲において、各実施例１〜３のフィルター４２が９０％以上の垂直光を透過する。そのため、フィルター４２を透過した多量の垂直光によって、媒体Ｓ上のＵＶインクは十分に硬化する。

つまり、実施例１〜３の紫外線照射部４１には、入射角０度（第１の角度）で入射する垂直光（電磁波）に対して、媒体Ｓ上のＵＶインクを硬化可能にする透過率（第１の透過率、本実施例では９０％以上の透過率）を有し、入射角４５度以上（第２の角度）で入射する斜め光に対して、ノズルがＵＶインクの吐出を可能な状態に維持する透過率を有するフィルター４２が設けられている。

更に、実施例１〜３のフィルター４２では、斜め光の透過率（第２の透過率）を垂直光の透過率（第１の透過率）より小さくしている。即ち、垂直光の透過率に対する斜め光の透過率の割合を小さくしている（実施例１では５０％以下、実施例２では３０％以下、実施例３では１０％以下にしている）。そうすることで、媒体Ｓ上のＵＶインクに照射する光（紫外線）の量をあまり減らすことなく、媒体Ｓ等で反射してノズル面に到達する光（紫外線）の量を少なくすることができる。

換言すると、本実施例の紫外線照射部４１（照射器）は、ＵＶインクを硬化させるための紫外線を照射することが可能な光源（ここではＬＥＤ）と、紫外線を透過するフィルター４２と、を備え、そのフィルター４２は、０度（第１の角度）で入射する紫外線（垂直光）に対して所定の透過率（第１の透過率）を有し、４５度（第２の角度）で入射する紫外線（斜め光）に対して所定の透過率よりも小さい透過率（第２の透過率）を有する。

このような紫外線照射部４１を有するプリンター１によれば、媒体Ｓ上のＵＶインクは十分に硬化するので、ＵＶインクの滲みや剥がれを防止することができ、印刷画像の品質劣化を防止できる。また、ノズルの目詰まりが防止されるので、印刷時にノズルから規定量のＵＶインクを吐出することができ、印刷画像の画質劣化を防止することができる。また、ノズルのクリーニング回数の増加も抑えることができる。

また、斜め光の透過率が小さく、反射によりヘッド３１のノズル面に到達する光（紫外線）の量が少ないため、ヘッド３１のノズル面に付着しているＵＶインクの増粘・硬化を防止することができる。よって、ヘッド３１のノズル面に付着したＵＶインクをワイパーで拭き取ることができ、ノズル面に堆積したＵＶインクで媒体Ｓを汚してしまうことを防止できる。

また、実施例１〜３では、紫外線照射部４１にフィルター４２を設けることで、ヘッド３１のノズル面に到達する光（紫外線）の量を減らしているため、ヘッド３１と紫外線照射部４１の間隔を離す必要が無い。従って、ヘッド３１と紫外線照射部４２を近くに配置することができ、プリンター１を小型化することができる。言い換えれば、ヘッド３１と紫外線照射部４１の間隔を離す必要が無いため、ヘッド３１と紫外線照射部４１の配置の自由度を高めることができる。

また、各実施例１〜３において、垂直光の透過率に対する斜め光の透過率の割合が異なるフィルター４２を用いており、実施例３の割合が最も小さく、その次に実施例２の割合が小さい。垂直光の透過率に対する斜め光の透過率の割合が小さくなるほど、媒体Ｓ等で反射してヘッド３１のノズル面に到達する光（紫外線）の量を少なくすることができる。

従って、垂直光の透過率に対する斜め光の透過率の割合が小さくなるほど（実施例１に比べて実施例３の方が）、ノズル周辺やノズル面に付着しているＵＶインクの硬化度を低くすることができ、ノズルの目詰まりをより確実に防止し、且つ、ワイパーによる拭き取り後にノズル面に付着しているＵＶインク量をより減らすことができる。

また、実施例１〜３のフィルター４２では、図５Ａや図５Ｂに示すように、３５０ｎｍ以上３８０ｎｍ未満の波長であり入射角が４５度である光の透過率が、３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満の波長であり入射角が４５度である光の透過率よりも大きくなっている。つまり、斜め光であっても、ＵＶインクの硬化に作用する波長範囲外（ここでは、ＵＶインクの硬化に作用する波長範囲よりも短い波長、３５０ｎｍ以上３８０ｎｍ未満）の透過率を、ＵＶインクの硬化に作用する波長（ここでは、３９０ｎｍ以上４１０ｎｍ未満）の透過率よりも大きくする。即ち、ＵＶインクの硬化に作用しない斜め光はフィルター４２を透過させる。

ＬＥＤパッケージは、温度が上昇すると、発光効率が低下したり、寿命が短くなったりしてしまう。そのため、出来るだけ多くの光をフィルター４２から透過させて、フィルター４２とＬＥＤパッケージとの間にこもる熱量を減らしたい。そこで、本実施例のフィルター４２では、上述のように、ＵＶインクの硬化に作用する波長範囲外の斜め光の透過率を、ＵＶインクの硬化に作用する波長の斜め光の透過率よりも大きくする。

そうすることで、フィルター４２とＬＥＤパッケージとの間にこもる熱量を減らすことができ、ＬＥＤパッケージ付近の温度上昇を抑えることができる。よって、ＬＥＤパッケージの発光効率を維持しつつ、長期に亘ってＬＥＤパッケージを使用することができる。また、紫外線照射部４１に放熱手段を設ける必要がなくなり、コストダウンを図ることができる。
また、ＵＶインクの硬化に作用しない斜め光が、フィルター４２を透過し、媒体Ｓ等で反射されてヘッド３１のノズル面に到達したとしても、ノズル周辺やノズル面に付着しているＵＶインクを増粘・硬化することが無い。そのため、ＵＶインクの硬化に作用する波長範囲外の斜め光の透過率を大きくしても、問題が無い。
つまり、本実施例のフィルター４２によれば、紫外線照射部４１の温度上昇を抑えつつ、ノズル周辺やノズル面に付着しているＵＶインクの増粘・硬化を防止することができる。

また、フィルター４２における媒体Ｓ側の表面（ガラス基材）に、撥水・撥油処理を施すとよい。そうすることで、印刷中に発生したインクミストがフィルター４２の表面に付着したとしても、ワイパーで容易にＵＶインクを拭き取ることができ、フィルター４２の表面に付着するＵＶインク量を減らすことができる。その結果、ＬＥＤパッケージから照射された垂直光を媒体Ｓ上のＵＶインクに確実に照射することができ、媒体Ｓ上のＵＶインクを確実に硬化することができる。

また、ここまで、入射角４５度以上の光を斜め光とし、入射角４５度以上の光の透過率を小さくした実施例を示したが、これに限らない。４５度よりも小さい入射角であっても、媒体Ｓ等で反射されてヘッド３１のノズル面に到達する場合がある。また、入射角０度の垂直光の透過率を大きくした実施例を示したが、０度よりも大きい入射角の光であっても、ヘッド３１のノズル面に到達せずに、媒体Ｓ上のＵＶインクを硬化するためにだけ作用する場合がある。従って、ヘッド３１のノズル面に到達しない角度（第１の角度）で入射する光に対して、媒体Ｓ上のＵＶインクを硬化可能にする透過率を有し、ヘッド３１のノズル面に到達する角度（第２の角度）で入射する光に対して、ノズルがＵＶインクの吐出を可能な状態に維持する透過率を有するフィルター４２を、紫外線照射部４１に設けるとよい。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、主として画像記録装置について記載されているが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

＜インクについて＞
前述の実施形態では、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を使用する画像記録装置を例に挙げているが、これに限らず、例えば、Ｘ線、可視光線等の電磁波を照射すると硬化するインクを使用する画像記録装置でもよい。

＜プリンターについて＞
前述の実施形態では、固定されたヘッド３１及び紫外線照射部４１の下を媒体Ｓが通過するプリンター１を例に挙げているが、これに限らない。例えば、ヘッド及び照射器を所定方向に移動しながらヘッドからインクを吐出させる動作と、所定方向と交差する方向に媒体を搬送する動作とを、繰り返すプリンターでもよいし、ヘッド及び照射器を所定方向に移動しながらヘッドからインクを吐出させる動作と、所定方向と交差する方向にヘッド及び照射器を移動する動作と、を繰り返すプリンターでもよい。

１プリンター、１０コントローラー、１１インターフェース部、
１２ＣＰＵ、１３メモリー、１４ユニット制御回路、
２０搬送ユニット、２１Ａ搬送ローラー、２１Ｂ搬送ローラー、
２２搬送ベルト、３０ヘッドユニット、３１ヘッド、
４０照射ユニット、４１紫外線照射部、４２フィルター、
５０検出器群、６０コンピューター

Claims

電磁波が照射されると硬化する電磁波硬化型インクを被記録媒体に吐出するノズルが設けられたノズル面を有し、前記ノズル面が前記被記録媒体の表面に対向するヘッドと、
前記電磁波を照射する照射面を有し、前記照射面が前記被記録媒体の前記表面に対向する照射器と、
を備え、
前記電磁波の波長は、３９０ナノメートル以上４１０ナノメートル未満であり、
前記照射器には、前記照射面と前記被記録媒体との間に介在され、前記電磁波を透過するフィルターが設けられ、
前記フィルターは、
前記フィルター及び前記被記録媒体の前記表面に垂直な第１の角度で前記フィルター及び前記被記録媒体の前記表面に入射する前記電磁波に対して、前記被記録媒体上の前記電磁波硬化型インクを硬化可能にする第１の透過率を有し、
前記第１の角度に対して斜めな第２の角度で前記フィルター及び前記被記録媒体の前記表面に入射する前記電磁波に対して、第２の透過率を有し、
前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の５０％以下である、
画像記録装置。
前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の３０％以下である、
請求項１に記載の画像記録装置。
前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の１０％以下である、
請求項１に記載の画像記録装置。
前記フィルターは、多層膜フィルターである、
請求項１〜３の何れか一項に記載の画像記録装置。
３９０ナノメートル以上４１０ナノメートル未満の電磁波を照射することが可能な光源と、
前記電磁波を透過するフィルターと、
を備え、
前記フィルターは、
前記フィルターに対して第１の角度で入射する前記電磁波に対して第１の透過率を有し、
前記フィルターに対して第２の角度で入射する前記電磁波に対して第２の透過率を有し、
前記第１の角度が０度、前記第２の角度が４５度の場合において、前記第２の透過率は、前記第１の透過率の５０％以下である
照射器。