流体噴射装置
【課題】光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な発光ユニット及び流体噴射装置を提供すること。
【解決手段】所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する流体噴射装置に設けられる発光ユニットであって、基体と、前記基体上に設けられて前記所定の光を光射出部から射出する発光素子と、少なくとも前記光射出部を覆うように設けられて前記所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層と、前記第１保護層上に交換可能に設けられて前記所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層とを備える。
【解決手段】所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する流体噴射装置に設けられる発光ユニットであって、基体と、前記基体上に設けられて前記所定の光を光射出部から射出する発光素子と、少なくとも前記光射出部を覆うように設けられて前記所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層と、前記第１保護層上に交換可能に設けられて前記所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ユニット及び流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので環境負荷が小さいという利点もある。
【０００３】
更に、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の媒体に高い付着性を発揮すると共に、硬化した後は化学的に安定しており、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等の優れた特性を有する。
【０００４】
このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の媒体の他、光記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品など、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。
【０００５】
紫外線硬化型インクを媒体に付着させる方法としては、塗布、印刷等もあり得るが、刷版なしに任意の画像またはパターンを精度よく形成できるインクジェット式記録装置の利用が期待されている。また、インクを吐出する記録ヘッドを移動させる主走査と、主走査方向に対して交差する方向に媒体を移動させる副走査とを組み合わせる構造により、限られた寸法のノズルを用いて、長尺あるいは面積の広い媒体に対しても任意の領域に画像が記録できる。
【０００６】
下記特許文献１には、インクジェット記録装置において、インクに紫外線硬化剤を含有させて、記録直後の記録面に紫外線を照射することにより、記録面の速乾性を向上させることが記載されている。より具体的には、インクジェットプリンタにおいて、インクとして紫外線硬化型インクを使用して、記録ヘッドの主走査方向の両端に設置された紫外線ランプにより媒体に付着させたインクを即座に硬化させて定着させることが記載されている。
【０００７】
紫外線硬化型インクを媒体に噴射する際、当該紫外線硬化型インクの溶媒が飛散し、ミストが生じやすいという問題がある。例えば特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、記録ヘッドに隣接する位置に紫外線の光源が設けられているため、生じたミストが光源の光射出部に堆積し、紫外線の出力が弱くなってしまうという問題があった。
【０００８】
これに対して、特許文献２に示すように、光源と記録用紙との間に光透過フィルムを配置する構成が提案されている。この構成によれば、紫外線を透過するフィルムを光源と記録用紙との間に配置することで、ミストが光源に堆積するのを回避できるようになっている。当該特許文献２には、光透過フィルムを巻き取り可能に設ける構成についても提案されている。この構成によれば、ミストの堆積の度合いに応じて当該光透過フィルムを巻き取ることで、光透過フィルムのうちミストが堆積していない部分を光射出部上に配置できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１５５０４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の光透過フィルムは、巻き取りの構造が複雑かつ大掛かりであり、インクジェットプリンタ本体内の限られたスペースに配置するのは困難である。
【００１１】
上述した事情に鑑み、本発明は、光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な発光ユニット及び流体噴射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る発光ユニットは、所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する流体噴射装置に設けられる発光ユニットであって、基体と、前記基体上に設けられて前記所定の光を光射出部から射出する発光素子と、少なくとも前記光射出部を覆うように設けられて前記所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層と、前記第１保護層上に交換可能に設けられて前記所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層が少なくとも光射出部を覆うように設けられており、さらに所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層がこの第１保護層上に交換可能に設けられているので、所定の光をほとんど減衰させることなく、流体のミストが光源に付着するのを２重の保護層によって確実に保護することができる。本発明では、流体のミストが付着しやすい上層の第２保護層が交換可能に設けられているので、ある程度のミストが第２保護層に付着したときに交換することができ、第２保護層の光透過率を保持することができる。加えて、第１保護層及び第２保護層は少なくとも光射出部を覆う部分に設けられていれば良く、巻き取り機構のような複雑な機構を必要とすることも無いため、限られたスペースであっても十分に配置することができる。これにより、光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な発光ユニットを得ることができる。本発明において、第１材料及び第２材料については、同一の材料であっても異なる材料であっても構わない。
【００１４】
上記の発光ユニットは、前記所定の光は紫外線であり、前記第１材料はシリコーン樹脂であり、前記第２材料はシリコーンオイルであることを特徴とする。
紫外線はシリコーン層をほとんど減衰することなく透過することが知られている。本発明によれば、所定の光が紫外線であり、第１材料がシリコーン樹脂であり、第２材料がシリコーンオイルであることとしたので、所定の光として紫外線を用いた場合において、光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な発光ユニットを得ることができる。
【００１５】
本発明に係る流体噴射装置は、所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する噴射ヘッドと、前記媒体へ向けて前記所定の光を照射する光源とを備える流体噴射装置であって、前記光源として、上記の発光ユニットを用いることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する噴射ヘッドと、この媒体へ向けて所定の光を照射する光源とを備える流体噴射装置について、光源として光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な上記の発光ユニットを用いることとしたので、媒体へ向けて照射する所定の光の出力が低下することのない信頼性の高い流体噴射装置を得ることができると共に、簡単な構成の流体噴射装置を得ることができる。
【００１７】
上記の流体噴射装置は、前記発光ユニットに設けられた前記第２保護層を交換する交換機構を更に備えることを特徴とする。
上述した巻取り型の光透過フィルムは、一通りフィルムを巻き終えた後にこの光透過フィルムを手作業で交換する必要がある。これに対して、本発明によれば、発光ユニットに設けられた第２保護層を交換する交換機構を更に備えることとしたので、第２保護層を手作業で交換する手間を省くことができる。これにより、メンテナンスを簡単にすることができる。
【００１８】
上記の流体噴射装置は、前記交換機構は、前記第２保護層を除去する除去機構と、前記第２保護層が設けられる位置に前記所定の材料を供給する供給機構とを有することを特徴とする。
本発明によれば、交換機構が、第２保護層を除去する除去機構と、第２保護層が設けられる位置に所定の材料を供給する供給機構とを有することとしたので、交換機構の第２保護層の除去機能を有する除去機構と第２保護層の供給機能を有する供給機構とを分散させて配置することができる。これにより、交換機構が大型化するのを回避することができる。
【００１９】
上記の流体噴射装置は、前記噴射ヘッド及び前記光源を保持する保持部材を更に備え、 前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記保持部材の内部に設けられていることを特徴とすることを特徴とする。
本発明によれば、噴射ヘッド及び光源を保持する保持部材を更に備え、除去機構及び供給機構のうち少なくとも一方が保持部材の内部に設けられていることとしたので、除去機構及び供給機構を配置するスペースを節約することができる。
【００２０】
上記の流体噴射装置は、前記噴射ヘッドをメンテナンスするメンテナンス部を更に備え、前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記メンテナンス部に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、流体噴射装置が噴射ヘッドをメンテナンスするメンテナンス部を更に備え、除去機構及び供給機構のうち少なくとも一方は、メンテナンス部に設けられていることとしたので、噴射ヘッドのメンテナンスの際に第２保護層の交換を併せて行うことができる。これにより、メンテナンスに要する時間を節約することができる。
【００２１】
上記の流体噴射装置は、前記除去機構は、前記第２保護層を掻き取る掻き取り部を有することを特徴とする。
本発明によれば、交換機構のうち除去機構が第２保護層を掻き取る掻き取り部を有することとしたので、第２保護層は当該掻き取り部によって物理的に除去されることとなる。これにより、第２保護層及び第２保護層に付着した流体のミストを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】記録ヘッド周辺の要部平面図。
【図３】記録ヘッドのノズル形成面を示す平面図。
【図４】キャリッジの構成を示す側断面図。
【図５】メンテナンス部の構成を示す側断面図。
【図６】プリンタの動作を示す工程図。
【図７】同、工程図。
【図８】同、工程図。
【図９】同、工程図。
【図１０】同、工程図。
【図１１】同、工程図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る液体噴射装置として、シリアル方式のインクジェットプリンタ（以下、プリンタ１という）を例示する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す一部分解図である。
プリンタ１は、プリンタ本体５と、当該プリンタ本体５内に設けられたキャリッジ４とを有している。キャリッジ４には、サブタンク２、記録ヘッド（噴射ヘッド）３及び紫外線照射部（発光ユニット）７が搭載されている。
【００２４】
プリンタ本体５には、キャリッジ移動機構６５と、記録ヘッド３のクリーニング動作や保湿動作、紫外線照射部７の保守動作等のメンテナンス動作を行うメンテナンス部１４と、サブタンク２に供給されるインクＬを貯留するインクカートリッジ６とが設けられている。また、プリンタ本体５には、記録紙を搬送する不図示の紙送り機構が設けられている。紙送り機構は紙送りモータなどから構成されており、この紙送り機構によって記録紙が記録（印字・印刷）動作に連動するようにプラテン１３上に順次送出されるようになっている。また、プリンタ本体５には、プリンタ１の動作を統括的に制御する制御部６０が設けられている。
【００２５】
キャリッジ移動機構６５はプリンタ本体５の長手方向（幅方向）に沿ってキャリッジ４を往復移動させる移動機構であり、プリンタ本体５の幅方向に架設されたガイド軸８と、パルスモータ９と、パルスモータ９の回転軸に接続された駆動プーリー１０と、プリンタ本体５の幅方向の端部に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されたタイミングベルト１２を有している。キャリッジ４はタイミングベルト１２に接続されている。パルスモータ９の駆動によってキャリッジ４が駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間をガイド軸８に沿って往復移動するようになっている。
【００２６】
メンテナンス機構１４は、キャップ部材１５及び保護液供給機構１６を有している。キャップ部材１５は例えばゴム等の弾性材から構成されたトレー形状の部材であり、キャリッジ４の移動領域内のうち記録領域から外れた場所、例えばプリンタ本体５の端部（駆動プーリー１０側）に配置されている。キャップ部材１５が配置されている場所はキャリッジ４のホームポジションとなる。ホームポジションとは、プリンタ１の電源がオフになっている場合や長時間にわたって記録が行われない場合などに、キャリッジ４が待機する場所である。キャップ部材１５には吸引ポンプ１５ａが設けられている。保護液供給機構１６は紫外線照射部７の照射面を保護する保護液を供給する。
【００２７】
インクカートリッジ６は記録に用いられるインクＬが貯留された流体貯留部である。インクカートリッジ６とサブタンク２との間はインク供給チューブ（流体流通部）３４によって接続されている。インクカートリッジ６内のインクＬはインク供給チューブ３４内を流通してサブタンク２に供給されるようになっている。本実施形態ではブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４種類のインクＬを使用する構成になっている。
【００２８】
図２はサブタンク２及び記録ヘッド３の構成を説明する断面図である。
同図に示すように、サブタンク２はインク供給チューブ３４の端部に設けられた拡幅部であり、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって成型されている。このサブタンク２は、インク室２７、弾性シート２６、針接続部２８、接続流路２９及びタンク部フィルタ３０を有している。
【００２９】
インク室２７は断面視擂鉢状の凹部であり、インク供給チューブ３４から供給されるインクを保持する部位である。このインク室２７は不図示のインク流入口を介してインク供給チューブ３４に接続されている。インク室２７の図中左側は幅が狭くなるように形成されており、図中右側は開口部になっている。
【００３０】
弾性シート２６はインク室２７の開口部に貼り付けられた透明なシートである。この弾性シート２６はインク室２７を収縮させる方向及びインク室２７膨張させる方向の両方向に変形可能になっている。弾性シート２６の変形によってインクＬの圧力変動が吸収され、サブタンク２内で圧力変動が吸収された状態でインクＬが記録ヘッド３側に供給されるようになっている。このようにサブタンク２は圧力ダンパとして機能するようになっている。
【００３１】
針接続部２８はインク導入針２２が挿入される部位であり、サブタンク２の下方に突出するように設けられている。針接続部２８にはシール部材３１が嵌め込まれている。このシール部材３１はインク導入針２２が液密に嵌入されるようになっている。接続流路２９はインク室２７と針接続部２８との間でインクを流通させる流路である。タンク部フィルタ３０はインク室２７から接続流路２９へと移動するインクを濾過するフィルタであり、接続流路２９とインク室２７との境界に取り付けられている。
【００３２】
記録ヘッド３は、導入針ユニット１７と、ヘッドケース１８と、流路ユニット１９と、アクチュエータユニット２０とを有している。
導入針ユニット１７は、インク導入針２２、フィルタ２１及びインク導入路２３を有している。インク導入針２２は上端部が先細りになった筒状部材であり、この先細りの上端部がサブタンク２に装着された状態になっている。インク導入針２２の上端部にはサブタンク２からインクＬを導入針内部に導入するための導入口が設けられている。フィルタ２１はインク導入針２２の下端面を覆うように配置されている。インク導入路２３はフィルタ２１を介してインク導入針２２の内部に連通されている。インク導入路２３の下端はパッキン２４を介してヘッドケース１８内部に接続されている。
【００３３】
図３は記録ヘッド３のヘッドケース１８及び流路ユニット１９の構成を示す断面図である。
同図に示すように、ヘッドケース１８の底部に流路ユニット１９が接合された状態になっている。
【００３４】
ヘッドケース１８は合成樹脂製の中空箱体状部材であり、ヘッドケース１８の内部にはケース流路２５及び収容空部３７が形成されている。ケース流路２５はヘッドケース１８の高さ方向を貫通するように形成されている。ケース流路２５の上端はパッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３に連通されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通されており、インク導入針２２から導入されたインクＬがインク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給されるようになっている。
【００３５】
収容空部３７の上端面にはパッキン２４を介在した状態で導入針ユニット１７が取り付けられている。収容空部３７内にはアクチュエータユニット２０が収容されている。アクチュエータユニット２０は、櫛歯状に配列された複数の圧電振動子３８と、この圧電振動子３８が接合される固定板３９と、プリンタ本体側からの駆動信号を圧電振動子３８に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル４０とから構成される。各圧電振動子３８は固定端部側が固定板３９上に接合され自由端部側が固定板３９の先端面よりも外側に突出しており、いわゆる片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。アクチュエータユニット２０は、収容空部３７を区画するケース内壁面に固定板３９の背面を接着することで収容空部３７内に収納・固定されている。
【００３６】
流路ユニット１９は、振動板（封止板）４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。これら振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３はこの順に積層された状態になっており、不図示の接着剤で接合され一体化されている。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、共通インク室４４からインク供給口４５及び圧力室４６を通りノズル開口４７に至るまでの一連のインク流路（液体流路）を形成する部材である。圧力室４６は、ノズル開口４７の配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い空間として形成されている。共通インク室４４は、ケース流路２５と連通されており、インク導入針２２側からのインクＬが導入される空間である。共通インク室４４に導入されたインクＬは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配されるようになっている。
【００３７】
ノズル基板４３は例えばステンレス鋼などの金属からなる板材であり、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で配列された複数のノズル開口４７が形成されている。ノズル開口４７は各サブタンク２に対応して合計２２列設けられた状態になっている。１つのノズル列は、例えば、１８０個のノズル開口４７によって構成されている。
【００３８】
ノズル基板４３と振動板４１との間に配置される流路基板４２は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室４４、インク供給口４５及び圧力室４６となる空部が区画形成された板状の部材である。流路基板４２は例えば結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板４１は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板４１の圧力室４６に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子３８の先端面が接合される島部４８が形成されている。この島部４８は、ダイヤフラム部として機能する。
【００３９】
振動板４１は、圧電振動子３８の作動に応じて島部４８の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されており、流路基板４２の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部４９として機能するようにもなっている。このコンプライアンス部４９に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板が除去され弾性フィルムだけが残った状態になっている。
【００４０】
上記の記録ヘッド３において、フレキシブルケーブル４０を通じて駆動信号が圧電振動子３８に供給されると、この圧電振動子３８が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４８が圧力室４６に近接する方向或いは離隔する方向に移動するようになっている。島部４８の移動によって圧力室４６の容積が変化し、圧力室４６内のインクＬに圧力変動が生じ、この圧力変動によってノズル開口４７からインク滴Ｄが吐出されるようになっている。
【００４１】
図４は、キャリッジ４上の構成を示す断面図であり、特に紫外線照射部７の構成を詳細に示している。
同図に示すように、紫外線照射部７は、記録ヘッド３に対してキャリッジ４の移動方向の両側に例えば１つずつ設けられている。この紫外線照射部７は、基板７１、発光素子７２、枠部材７３、第１保護層７４、第２保護層７５、ヒートパイプ７６及びファン７７を有している。発光素子７２、枠部材７３、第１保護層７４及び第２保護層７５は基板７１の下面７１ａ側に設けられており、ヒートパイプ７６及びファン７７は基板７１の上面７１ｂ側に設けられている。
【００４２】
基板７１には外部に接続された不図示の配線が設けられている。発光素子７２は、例えば電気信号によって紫外線を射出するＬＥＤ素子であり、基板７１に例えばワイヤー７２ａを介して実装されている。ワイヤー７２ａは基板上に設けられた不図示の配線に接続されており、当該ワイヤー７２ａ及び不図示の配線を介して外部から発光素子７２へ電気信号が供給されるようになっている。枠部材７３は発光素子７２を囲うように基板７１の外周に沿って配置されている。
【００４３】
第１保護層７４は、発光素子７２から射出される紫外線を透過する材料、例えばシリコーンゴムなどの材料によって構成されており、発光素子７２及びワイヤー７２ａの全体を覆うように設けられている。本実施形態では、第１保護層７４が発光素子７２及びワイヤー７２ａの全体を覆うように設けられているが、この第１保護層７４は少なくとも発光素子７２の光射出面７２ｂを覆うように設けられていれば良い。したがって、例えば当該第１保護層７４が光射出面７２ｂ上のみに設けられている構成であっても構わない。
【００４４】
第２保護層７５は、例えば紫外線を透過するシリコーンオイルなどの材料によって構成されており、第１保護層７４の表面７４ａに配置されている。この第２保護層７５は、例えば構成材料であるシリコーンオイルを取り替えることによって交換可能に設けられている。
【００４５】
ヒートパイプ７６は、吸熱部材７６ａ、放熱部材７６ｂ及び循環部材７６ｃを有している。吸熱部材７６ａは例えば熱伝導率の高い材料、例えば金属などの材料によって構成されており、基板７１の上面７１ｂ上に接触するように配置されている。放熱部材７６ｂは吸熱部材７６ａとは離れた位置に設けられており、熱伝導率の高い材料、例えば金属などの材料によって構成されている。放熱部材７６ｂは放熱の効率が高くなるように薄板状に複数層設けられており、各層が間隔を空けて配置されている。循環部材７６ｃは吸熱部材７６ａと放熱部材７６ｂとに接するように設けられた管状部材であり、管内には例えば水などの熱容量の高い液体が封入されている。ファン７７はヒートパイプ７６の放熱部材７６ｂの近傍に設けられており、ヒートパイプ７６の放熱部材７６ｂによって放出される熱を拡散するようになっている。
【００４６】
図５は、メンテナンス部１４の構成を示す側断面図である。
同図に示すように、メンテナンス部１４には、キャップ部材１５と、保護液供給機構（供給機構）１６とが設けられている。保護液供給機構１６は、キャップ部材１５に対してキャリッジ４の移動方向の両側に例えば１つずつ設けられている。
【００４７】
キャリッジ４の移動により記録ヘッド３がキャップ部材１５に平面視で重なる位置に配置された状態において、２つの紫外線発光部７はそれぞれ保護液供給機構１６に平面視で重なる位置に配置されるようになっている。このように、キャップ部材１５と保護液供給機構１６との位置関係は記録ヘッド３と紫外線発光部７との位置関係に対応している。
【００４８】
保護液供給機構１６は、保護液収容部材１６ａ、保護液層１６ｂ及び保護液塗布部材１６ｃを有している。保護液収容部材１６ａは枡状に形成されており、収容部には保護液層１６ｂとして上記の第２保護層７５の構成材料であるシリコーンオイルが収容されている。
【００４９】
保護液塗布部材１６ｃは、例えばスポンジなどによって構成されており、保護液層１６ｂに接触するように保護液収容部材１６ａ内部に設けられている。保護液層１６ｃに接触した状態で、保護液塗布部材１６ｃにはシリコーンオイルが含浸されている。各保護液供給機構１６は、それぞれ独立してキャリッジ４に近づく方向及びキャリッジ４から遠ざかる方向（図中上下方向）に移動可能に設けられている。
【００５０】
図１及び図５に示すように、メンテナンス部１４とプラテン１３との間の領域にはスクレーバ３３が設けられている。スクレーバ３３は、紫外線照射部７の第２保護層７５を除去する除去機構である。このスクレーバ３３は、軸部３３ａ、支持部３３ｂ及び掻き取り部３３ｃを有しており、側面視でＬ字状に形成されている。
【００５１】
軸部３３ａは図中上下方向に立設された部分であり、自身の軸を中心に回動可能に設けられている。支持部３３ｂは軸部３３ａの先端から当該軸部３３ａの延在方向に対して折れ曲がる方向に設けられており、掻き取り部３３ｃを支持している。掻き取り部３３ｃは、支持部３３ｂの先端に取り付けられている。このスクレーバ３３は、図中上下方向に移動可能に設けられている。
上記保護液供給機構１６とスクレーバ３３とによって、第２保護層７５を交換する交換機構８０を構成している。
【００５２】
次に、上記のように構成されたプリンタ１の動作を説明する。
記録用紙Ｒに記録を行う場合、まず図６に示すように、プラテン１３上に記録用紙Ｒを配置し、キャリッジ４を移動させながら記録ヘッド３からインクを噴射して記録用紙Ｒ上にインクを配置する。インクの噴射により、記録ヘッド３と記録用紙Ｒとの間にミストが発生し、当該ミストの一部が第２保護層７５に付着する。付着したミストは第２保護層７５内に入り込み、当該第２保護層７５内に浮遊した状態で保持される。
【００５３】
インクの噴射時には紫外線照射部７の発光素子７２に外部から電気信号を供給し、光射出面７２ａから紫外線ＵＶが射出された状態としておく。発光素子７２上に設けられた第１保護層７４及び第２保護層７５を構成する材料は紫外線を透過するシリコーンであるため、射出された紫外線ＵＶは第１保護層７４及び第２保護層７５を倒壊して記録用紙Ｒ上に到達する。
【００５４】
紫外線ＵＶを射出し続けると、発光素子７２が発熱する。この熱は基板７１からヒートパイプ７６の吸熱部材７６ａに吸収される。ヒートパイプ７６においては、循環部材７６ｃ内を循環する液体を介して放熱部材７６ｂに熱が移動し、放熱部材７６ｂから熱が放出される。放熱部材７６ｂから放出される熱を拡散できるように、紫外線の射出時にはファン７７を回転させておくようにする。
【００５５】
紫外線を射出しながらキャリッジ４を移動させることにより、図７に示すように、記録用紙Ｒに配置されたインクに紫外線が照射される。インクに紫外線が照射されることによって当該インクは固化し、記録用紙Ｒ上に定着する。このようにして記録用紙Ｒへの記録が行われる。
【００５６】
この記録ヘッド３及び紫外線照射部７のメンテナンスを行う場合、キャリッジ４をメンテナンス部１４へと移動させて行う。まず、発光素子７２への電気信号の供給を停止し、紫外線の射出を停止させる。この状態でキャリッジ４をメンテナンス部１４へ向けて移動させる。
【００５７】
キャリッジ４がプラテン１３とメンテナンス部１４との間に到達したとき、図８に示すように、スクレーバ３３をキャリッジ４に近づけ、スクレーバ３３の先端の掻き取り部３３ｃが第２保護層７５に食い込ませる。この状態で、キャリッジ４を移動させながらスクレーバ３３を回動させると、掻き取り部３３ｃによって第１保護層７４の表面７４ａ上が摺動され、ミストの入り込んだ第２保護層７５が掻き取られる。
【００５８】
キャリッジ４がメンテナンス部１４に到達した後、図９に示すようにキャップ部材１５を記録ヘッド３に当接させてインク吐出部分を密閉し、吸引機構１５ａによって密閉空間を吸引する。この吸引によってノズルのメニスカスが整えられる。
【００５９】
吸引後、キャップ部材１５を定位置に戻し、保護液塗布機構１６を紫外線照射部７へ近づける。図８に示す工程においてミストを含んだ第２保護層７５を除去したため、第１保護層７４の表面７４が露出した状態になっている。この状態において、図１０に示すように、保護液塗布部材１６ｃの表面１６ｄを第１保護層７４の表面７４ａに押し付け、当該保護液塗布部材１６ｃに含浸されていたシリコーンオイルを第１保護層７４の表面７４ａ上に塗布する。
【００６０】
シリコーンオイルの塗布後、保護液塗布機構１６を元の位置に戻すと、図１１に示すようにシリコーンオイルが第１保護層７４の表面７４ａ上に層状に保持された状態で残る。この層状に保持されたシリコーンオイルの層が新たな第２保護層７５となる。第１保護層７４の表面７４ａ上に第２保護層７５を形成した後、キャリッジ４を再びプラテン１３の方へと移動させ、新たに記録用紙Ｒに記録を行う。
【００６１】
このように、本実施形態によれば、紫外線を透過させるシリコーンゴムからなる第１保護層７４が発光素子７２の光射出面７２ｂを覆うように設けられており、さらに紫外線を透過させるシリコーンオイルからなる第２保護層７５がこの第１保護層７４上に交換可能に設けられているので、紫外線をほとんど減衰させることなく、インク噴射時のミストが光射出面７２ｂに付着するのを２重の保護層によって確実に保護することができる。
【００６２】
本実施形態では、ミストが付着しやすい上層の第２保護層７５が交換可能に設けられているので、ある程度のミストが第２保護層７５に付着したときに交換することができ、第２保護層７５の光透過率を保持することができる。加えて、第１保護層７４及び第２保護層７５は光射出面７２ａを覆う部分に設けられていれば良く、巻き取り機構のような複雑な機構を必要とすることも無いため、限られたスペースであっても十分に配置することができる。これにより、紫外線の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な紫外線照射部７を得ることができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、紫外線硬化型インクを記録用紙Ｒへ向けて噴射する記録ヘッド３と、この記録用紙Ｒへ向けて紫外線ＵＶを照射する光源とを備えるプリンタ１について、光源として光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な上記の紫外線照射部７を用いることとしたので、記録用紙Ｒへ向けて照射する紫外線ＵＶの出力が低下することのない信頼性の高いプリンタ１を得ることができると共に、簡単な構成のプリンタ１を得ることができる。
【００６４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
紫外線を減衰させることなく透過させる材料であれば、シリコーンとは異なる材料、あるいはシリコーンと当該シリコーンとは異なる材料との混合材料であっても構わない。
【００６５】
また、上記実施形態においては、スクレーバ３３がプラテン１３とメンテナンス部１４との間に配置された構成を説明したが、これに限られることは無く、例えばスクレーバ３３をメンテナンス部１４に配置する構成であっても構わない。逆に、上記実施形態においては、保護液供給機構１６がメンテナンス部１４に配置された構成を説明したが、これに限られることは無く、例えば保護液供給機構１６をプラテン１３とメンテナンス部１４との間に配置された構成であっても構わない。また、スクレーバ３３及び保護液供給機構１６をキャリッジ４に搭載する構成であっても構わない。
【００６６】
また、上記実施形態では、スクレーバ３３が先端に掻き取り部３３ｃを有する構成を説明したが、これに限られることは無く、例えば掻き取り部３３ｃの代わりにスポンジなどの吸収部材を配置する構成であっても構わない。
【００６７】
また、上記実施形態では、保護液供給機構１６が保護液塗布部材１６ｃによって第１保護層７４の表面７４ａ上にシリコーンオイルを塗布する構成としたが、これに限られることは無く、例えば第１保護層７４の表面７４ａ上にシリコーンオイルを直接流し込むことができる機構を配置しても構わない。
【符号の説明】
【００６８】
１…プリンタ（流体噴射装置） ３…記録ヘッド（噴射ヘッド） ７…紫外線照射部（発光ユニット、光源） １４…メンテナンス部 １６…保護液供給機構（供給機構） ３３…スクレーバ（除去機構） ３３ｃ…掻き取り部 ７１…基板（基体） ７２…発光素子 ７２ｂ…光射出面（光射出部） Ｌ…インク（流体） 記録用紙Ｒ…（媒体） ＵＶ…紫外線（所定の光）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ユニット及び流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので環境負荷が小さいという利点もある。
【０００３】
更に、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の媒体に高い付着性を発揮すると共に、硬化した後は化学的に安定しており、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等の優れた特性を有する。
【０００４】
このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の媒体の他、光記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品など、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。
【０００５】
紫外線硬化型インクを媒体に付着させる方法としては、塗布、印刷等もあり得るが、刷版なしに任意の画像またはパターンを精度よく形成できるインクジェット式記録装置の利用が期待されている。また、インクを吐出する記録ヘッドを移動させる主走査と、主走査方向に対して交差する方向に媒体を移動させる副走査とを組み合わせる構造により、限られた寸法のノズルを用いて、長尺あるいは面積の広い媒体に対しても任意の領域に画像が記録できる。
【０００６】
下記特許文献１には、インクジェット記録装置において、インクに紫外線硬化剤を含有させて、記録直後の記録面に紫外線を照射することにより、記録面の速乾性を向上させることが記載されている。より具体的には、インクジェットプリンタにおいて、インクとして紫外線硬化型インクを使用して、記録ヘッドの主走査方向の両端に設置された紫外線ランプにより媒体に付着させたインクを即座に硬化させて定着させることが記載されている。
【０００７】
紫外線硬化型インクを媒体に噴射する際、当該紫外線硬化型インクの溶媒が飛散し、ミストが生じやすいという問題がある。例えば特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、記録ヘッドに隣接する位置に紫外線の光源が設けられているため、生じたミストが光源の光射出部に堆積し、紫外線の出力が弱くなってしまうという問題があった。
【０００８】
これに対して、特許文献２に示すように、光源と記録用紙との間に光透過フィルムを配置する構成が提案されている。この構成によれば、紫外線を透過するフィルムを光源と記録用紙との間に配置することで、ミストが光源に堆積するのを回避できるようになっている。当該特許文献２には、光透過フィルムを巻き取り可能に設ける構成についても提案されている。この構成によれば、ミストの堆積の度合いに応じて当該光透過フィルムを巻き取ることで、光透過フィルムのうちミストが堆積していない部分を光射出部上に配置できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１５５０４６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２３９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の光透過フィルムは、巻き取りの構造が複雑かつ大掛かりであり、インクジェットプリンタ本体内の限られたスペースに配置するのは困難である。
【００１１】
上述した事情に鑑み、本発明は、光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な発光ユニット及び流体噴射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る発光ユニットは、所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する流体噴射装置に設けられる発光ユニットであって、基体と、前記基体上に設けられて前記所定の光を光射出部から射出する発光素子と、少なくとも前記光射出部を覆うように設けられて前記所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層と、前記第１保護層上に交換可能に設けられて前記所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層が少なくとも光射出部を覆うように設けられており、さらに所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層がこの第１保護層上に交換可能に設けられているので、所定の光をほとんど減衰させることなく、流体のミストが光源に付着するのを２重の保護層によって確実に保護することができる。本発明では、流体のミストが付着しやすい上層の第２保護層が交換可能に設けられているので、ある程度のミストが第２保護層に付着したときに交換することができ、第２保護層の光透過率を保持することができる。加えて、第１保護層及び第２保護層は少なくとも光射出部を覆う部分に設けられていれば良く、巻き取り機構のような複雑な機構を必要とすることも無いため、限られたスペースであっても十分に配置することができる。これにより、光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な発光ユニットを得ることができる。本発明において、第１材料及び第２材料については、同一の材料であっても異なる材料であっても構わない。
【００１４】
上記の発光ユニットは、前記所定の光は紫外線であり、前記第１材料はシリコーン樹脂であり、前記第２材料はシリコーンオイルであることを特徴とする。
紫外線はシリコーン層をほとんど減衰することなく透過することが知られている。本発明によれば、所定の光が紫外線であり、第１材料がシリコーン樹脂であり、第２材料がシリコーンオイルであることとしたので、所定の光として紫外線を用いた場合において、光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な発光ユニットを得ることができる。
【００１５】
本発明に係る流体噴射装置は、所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する噴射ヘッドと、前記媒体へ向けて前記所定の光を照射する光源とを備える流体噴射装置であって、前記光源として、上記の発光ユニットを用いることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する噴射ヘッドと、この媒体へ向けて所定の光を照射する光源とを備える流体噴射装置について、光源として光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な上記の発光ユニットを用いることとしたので、媒体へ向けて照射する所定の光の出力が低下することのない信頼性の高い流体噴射装置を得ることができると共に、簡単な構成の流体噴射装置を得ることができる。
【００１７】
上記の流体噴射装置は、前記発光ユニットに設けられた前記第２保護層を交換する交換機構を更に備えることを特徴とする。
上述した巻取り型の光透過フィルムは、一通りフィルムを巻き終えた後にこの光透過フィルムを手作業で交換する必要がある。これに対して、本発明によれば、発光ユニットに設けられた第２保護層を交換する交換機構を更に備えることとしたので、第２保護層を手作業で交換する手間を省くことができる。これにより、メンテナンスを簡単にすることができる。
【００１８】
上記の流体噴射装置は、前記交換機構は、前記第２保護層を除去する除去機構と、前記第２保護層が設けられる位置に前記所定の材料を供給する供給機構とを有することを特徴とする。
本発明によれば、交換機構が、第２保護層を除去する除去機構と、第２保護層が設けられる位置に所定の材料を供給する供給機構とを有することとしたので、交換機構の第２保護層の除去機能を有する除去機構と第２保護層の供給機能を有する供給機構とを分散させて配置することができる。これにより、交換機構が大型化するのを回避することができる。
【００１９】
上記の流体噴射装置は、前記噴射ヘッド及び前記光源を保持する保持部材を更に備え、 前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記保持部材の内部に設けられていることを特徴とすることを特徴とする。
本発明によれば、噴射ヘッド及び光源を保持する保持部材を更に備え、除去機構及び供給機構のうち少なくとも一方が保持部材の内部に設けられていることとしたので、除去機構及び供給機構を配置するスペースを節約することができる。
【００２０】
上記の流体噴射装置は、前記噴射ヘッドをメンテナンスするメンテナンス部を更に備え、前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記メンテナンス部に設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、流体噴射装置が噴射ヘッドをメンテナンスするメンテナンス部を更に備え、除去機構及び供給機構のうち少なくとも一方は、メンテナンス部に設けられていることとしたので、噴射ヘッドのメンテナンスの際に第２保護層の交換を併せて行うことができる。これにより、メンテナンスに要する時間を節約することができる。
【００２１】
上記の流体噴射装置は、前記除去機構は、前記第２保護層を掻き取る掻き取り部を有することを特徴とする。
本発明によれば、交換機構のうち除去機構が第２保護層を掻き取る掻き取り部を有することとしたので、第２保護層は当該掻き取り部によって物理的に除去されることとなる。これにより、第２保護層及び第２保護層に付着した流体のミストを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの概略構成図。
【図２】記録ヘッド周辺の要部平面図。
【図３】記録ヘッドのノズル形成面を示す平面図。
【図４】キャリッジの構成を示す側断面図。
【図５】メンテナンス部の構成を示す側断面図。
【図６】プリンタの動作を示す工程図。
【図７】同、工程図。
【図８】同、工程図。
【図９】同、工程図。
【図１０】同、工程図。
【図１１】同、工程図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る液体噴射装置として、シリアル方式のインクジェットプリンタ（以下、プリンタ１という）を例示する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ１の概略構成を示す一部分解図である。
プリンタ１は、プリンタ本体５と、当該プリンタ本体５内に設けられたキャリッジ４とを有している。キャリッジ４には、サブタンク２、記録ヘッド（噴射ヘッド）３及び紫外線照射部（発光ユニット）７が搭載されている。
【００２４】
プリンタ本体５には、キャリッジ移動機構６５と、記録ヘッド３のクリーニング動作や保湿動作、紫外線照射部７の保守動作等のメンテナンス動作を行うメンテナンス部１４と、サブタンク２に供給されるインクＬを貯留するインクカートリッジ６とが設けられている。また、プリンタ本体５には、記録紙を搬送する不図示の紙送り機構が設けられている。紙送り機構は紙送りモータなどから構成されており、この紙送り機構によって記録紙が記録（印字・印刷）動作に連動するようにプラテン１３上に順次送出されるようになっている。また、プリンタ本体５には、プリンタ１の動作を統括的に制御する制御部６０が設けられている。
【００２５】
キャリッジ移動機構６５はプリンタ本体５の長手方向（幅方向）に沿ってキャリッジ４を往復移動させる移動機構であり、プリンタ本体５の幅方向に架設されたガイド軸８と、パルスモータ９と、パルスモータ９の回転軸に接続された駆動プーリー１０と、プリンタ本体５の幅方向の端部に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されたタイミングベルト１２を有している。キャリッジ４はタイミングベルト１２に接続されている。パルスモータ９の駆動によってキャリッジ４が駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間をガイド軸８に沿って往復移動するようになっている。
【００２６】
メンテナンス機構１４は、キャップ部材１５及び保護液供給機構１６を有している。キャップ部材１５は例えばゴム等の弾性材から構成されたトレー形状の部材であり、キャリッジ４の移動領域内のうち記録領域から外れた場所、例えばプリンタ本体５の端部（駆動プーリー１０側）に配置されている。キャップ部材１５が配置されている場所はキャリッジ４のホームポジションとなる。ホームポジションとは、プリンタ１の電源がオフになっている場合や長時間にわたって記録が行われない場合などに、キャリッジ４が待機する場所である。キャップ部材１５には吸引ポンプ１５ａが設けられている。保護液供給機構１６は紫外線照射部７の照射面を保護する保護液を供給する。
【００２７】
インクカートリッジ６は記録に用いられるインクＬが貯留された流体貯留部である。インクカートリッジ６とサブタンク２との間はインク供給チューブ（流体流通部）３４によって接続されている。インクカートリッジ６内のインクＬはインク供給チューブ３４内を流通してサブタンク２に供給されるようになっている。本実施形態ではブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４種類のインクＬを使用する構成になっている。
【００２８】
図２はサブタンク２及び記録ヘッド３の構成を説明する断面図である。
同図に示すように、サブタンク２はインク供給チューブ３４の端部に設けられた拡幅部であり、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって成型されている。このサブタンク２は、インク室２７、弾性シート２６、針接続部２８、接続流路２９及びタンク部フィルタ３０を有している。
【００２９】
インク室２７は断面視擂鉢状の凹部であり、インク供給チューブ３４から供給されるインクを保持する部位である。このインク室２７は不図示のインク流入口を介してインク供給チューブ３４に接続されている。インク室２７の図中左側は幅が狭くなるように形成されており、図中右側は開口部になっている。
【００３０】
弾性シート２６はインク室２７の開口部に貼り付けられた透明なシートである。この弾性シート２６はインク室２７を収縮させる方向及びインク室２７膨張させる方向の両方向に変形可能になっている。弾性シート２６の変形によってインクＬの圧力変動が吸収され、サブタンク２内で圧力変動が吸収された状態でインクＬが記録ヘッド３側に供給されるようになっている。このようにサブタンク２は圧力ダンパとして機能するようになっている。
【００３１】
針接続部２８はインク導入針２２が挿入される部位であり、サブタンク２の下方に突出するように設けられている。針接続部２８にはシール部材３１が嵌め込まれている。このシール部材３１はインク導入針２２が液密に嵌入されるようになっている。接続流路２９はインク室２７と針接続部２８との間でインクを流通させる流路である。タンク部フィルタ３０はインク室２７から接続流路２９へと移動するインクを濾過するフィルタであり、接続流路２９とインク室２７との境界に取り付けられている。
【００３２】
記録ヘッド３は、導入針ユニット１７と、ヘッドケース１８と、流路ユニット１９と、アクチュエータユニット２０とを有している。
導入針ユニット１７は、インク導入針２２、フィルタ２１及びインク導入路２３を有している。インク導入針２２は上端部が先細りになった筒状部材であり、この先細りの上端部がサブタンク２に装着された状態になっている。インク導入針２２の上端部にはサブタンク２からインクＬを導入針内部に導入するための導入口が設けられている。フィルタ２１はインク導入針２２の下端面を覆うように配置されている。インク導入路２３はフィルタ２１を介してインク導入針２２の内部に連通されている。インク導入路２３の下端はパッキン２４を介してヘッドケース１８内部に接続されている。
【００３３】
図３は記録ヘッド３のヘッドケース１８及び流路ユニット１９の構成を示す断面図である。
同図に示すように、ヘッドケース１８の底部に流路ユニット１９が接合された状態になっている。
【００３４】
ヘッドケース１８は合成樹脂製の中空箱体状部材であり、ヘッドケース１８の内部にはケース流路２５及び収容空部３７が形成されている。ケース流路２５はヘッドケース１８の高さ方向を貫通するように形成されている。ケース流路２５の上端はパッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３に連通されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通されており、インク導入針２２から導入されたインクＬがインク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給されるようになっている。
【００３５】
収容空部３７の上端面にはパッキン２４を介在した状態で導入針ユニット１７が取り付けられている。収容空部３７内にはアクチュエータユニット２０が収容されている。アクチュエータユニット２０は、櫛歯状に配列された複数の圧電振動子３８と、この圧電振動子３８が接合される固定板３９と、プリンタ本体側からの駆動信号を圧電振動子３８に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル４０とから構成される。各圧電振動子３８は固定端部側が固定板３９上に接合され自由端部側が固定板３９の先端面よりも外側に突出しており、いわゆる片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。アクチュエータユニット２０は、収容空部３７を区画するケース内壁面に固定板３９の背面を接着することで収容空部３７内に収納・固定されている。
【００３６】
流路ユニット１９は、振動板（封止板）４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。これら振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３はこの順に積層された状態になっており、不図示の接着剤で接合され一体化されている。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、共通インク室４４からインク供給口４５及び圧力室４６を通りノズル開口４７に至るまでの一連のインク流路（液体流路）を形成する部材である。圧力室４６は、ノズル開口４７の配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い空間として形成されている。共通インク室４４は、ケース流路２５と連通されており、インク導入針２２側からのインクＬが導入される空間である。共通インク室４４に導入されたインクＬは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配されるようになっている。
【００３７】
ノズル基板４３は例えばステンレス鋼などの金属からなる板材であり、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で配列された複数のノズル開口４７が形成されている。ノズル開口４７は各サブタンク２に対応して合計２２列設けられた状態になっている。１つのノズル列は、例えば、１８０個のノズル開口４７によって構成されている。
【００３８】
ノズル基板４３と振動板４１との間に配置される流路基板４２は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室４４、インク供給口４５及び圧力室４６となる空部が区画形成された板状の部材である。流路基板４２は例えば結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板４１は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板４１の圧力室４６に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子３８の先端面が接合される島部４８が形成されている。この島部４８は、ダイヤフラム部として機能する。
【００３９】
振動板４１は、圧電振動子３８の作動に応じて島部４８の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されており、流路基板４２の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部４９として機能するようにもなっている。このコンプライアンス部４９に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板が除去され弾性フィルムだけが残った状態になっている。
【００４０】
上記の記録ヘッド３において、フレキシブルケーブル４０を通じて駆動信号が圧電振動子３８に供給されると、この圧電振動子３８が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４８が圧力室４６に近接する方向或いは離隔する方向に移動するようになっている。島部４８の移動によって圧力室４６の容積が変化し、圧力室４６内のインクＬに圧力変動が生じ、この圧力変動によってノズル開口４７からインク滴Ｄが吐出されるようになっている。
【００４１】
図４は、キャリッジ４上の構成を示す断面図であり、特に紫外線照射部７の構成を詳細に示している。
同図に示すように、紫外線照射部７は、記録ヘッド３に対してキャリッジ４の移動方向の両側に例えば１つずつ設けられている。この紫外線照射部７は、基板７１、発光素子７２、枠部材７３、第１保護層７４、第２保護層７５、ヒートパイプ７６及びファン７７を有している。発光素子７２、枠部材７３、第１保護層７４及び第２保護層７５は基板７１の下面７１ａ側に設けられており、ヒートパイプ７６及びファン７７は基板７１の上面７１ｂ側に設けられている。
【００４２】
基板７１には外部に接続された不図示の配線が設けられている。発光素子７２は、例えば電気信号によって紫外線を射出するＬＥＤ素子であり、基板７１に例えばワイヤー７２ａを介して実装されている。ワイヤー７２ａは基板上に設けられた不図示の配線に接続されており、当該ワイヤー７２ａ及び不図示の配線を介して外部から発光素子７２へ電気信号が供給されるようになっている。枠部材７３は発光素子７２を囲うように基板７１の外周に沿って配置されている。
【００４３】
第１保護層７４は、発光素子７２から射出される紫外線を透過する材料、例えばシリコーンゴムなどの材料によって構成されており、発光素子７２及びワイヤー７２ａの全体を覆うように設けられている。本実施形態では、第１保護層７４が発光素子７２及びワイヤー７２ａの全体を覆うように設けられているが、この第１保護層７４は少なくとも発光素子７２の光射出面７２ｂを覆うように設けられていれば良い。したがって、例えば当該第１保護層７４が光射出面７２ｂ上のみに設けられている構成であっても構わない。
【００４４】
第２保護層７５は、例えば紫外線を透過するシリコーンオイルなどの材料によって構成されており、第１保護層７４の表面７４ａに配置されている。この第２保護層７５は、例えば構成材料であるシリコーンオイルを取り替えることによって交換可能に設けられている。
【００４５】
ヒートパイプ７６は、吸熱部材７６ａ、放熱部材７６ｂ及び循環部材７６ｃを有している。吸熱部材７６ａは例えば熱伝導率の高い材料、例えば金属などの材料によって構成されており、基板７１の上面７１ｂ上に接触するように配置されている。放熱部材７６ｂは吸熱部材７６ａとは離れた位置に設けられており、熱伝導率の高い材料、例えば金属などの材料によって構成されている。放熱部材７６ｂは放熱の効率が高くなるように薄板状に複数層設けられており、各層が間隔を空けて配置されている。循環部材７６ｃは吸熱部材７６ａと放熱部材７６ｂとに接するように設けられた管状部材であり、管内には例えば水などの熱容量の高い液体が封入されている。ファン７７はヒートパイプ７６の放熱部材７６ｂの近傍に設けられており、ヒートパイプ７６の放熱部材７６ｂによって放出される熱を拡散するようになっている。
【００４６】
図５は、メンテナンス部１４の構成を示す側断面図である。
同図に示すように、メンテナンス部１４には、キャップ部材１５と、保護液供給機構（供給機構）１６とが設けられている。保護液供給機構１６は、キャップ部材１５に対してキャリッジ４の移動方向の両側に例えば１つずつ設けられている。
【００４７】
キャリッジ４の移動により記録ヘッド３がキャップ部材１５に平面視で重なる位置に配置された状態において、２つの紫外線発光部７はそれぞれ保護液供給機構１６に平面視で重なる位置に配置されるようになっている。このように、キャップ部材１５と保護液供給機構１６との位置関係は記録ヘッド３と紫外線発光部７との位置関係に対応している。
【００４８】
保護液供給機構１６は、保護液収容部材１６ａ、保護液層１６ｂ及び保護液塗布部材１６ｃを有している。保護液収容部材１６ａは枡状に形成されており、収容部には保護液層１６ｂとして上記の第２保護層７５の構成材料であるシリコーンオイルが収容されている。
【００４９】
保護液塗布部材１６ｃは、例えばスポンジなどによって構成されており、保護液層１６ｂに接触するように保護液収容部材１６ａ内部に設けられている。保護液層１６ｃに接触した状態で、保護液塗布部材１６ｃにはシリコーンオイルが含浸されている。各保護液供給機構１６は、それぞれ独立してキャリッジ４に近づく方向及びキャリッジ４から遠ざかる方向（図中上下方向）に移動可能に設けられている。
【００５０】
図１及び図５に示すように、メンテナンス部１４とプラテン１３との間の領域にはスクレーバ３３が設けられている。スクレーバ３３は、紫外線照射部７の第２保護層７５を除去する除去機構である。このスクレーバ３３は、軸部３３ａ、支持部３３ｂ及び掻き取り部３３ｃを有しており、側面視でＬ字状に形成されている。
【００５１】
軸部３３ａは図中上下方向に立設された部分であり、自身の軸を中心に回動可能に設けられている。支持部３３ｂは軸部３３ａの先端から当該軸部３３ａの延在方向に対して折れ曲がる方向に設けられており、掻き取り部３３ｃを支持している。掻き取り部３３ｃは、支持部３３ｂの先端に取り付けられている。このスクレーバ３３は、図中上下方向に移動可能に設けられている。
上記保護液供給機構１６とスクレーバ３３とによって、第２保護層７５を交換する交換機構８０を構成している。
【００５２】
次に、上記のように構成されたプリンタ１の動作を説明する。
記録用紙Ｒに記録を行う場合、まず図６に示すように、プラテン１３上に記録用紙Ｒを配置し、キャリッジ４を移動させながら記録ヘッド３からインクを噴射して記録用紙Ｒ上にインクを配置する。インクの噴射により、記録ヘッド３と記録用紙Ｒとの間にミストが発生し、当該ミストの一部が第２保護層７５に付着する。付着したミストは第２保護層７５内に入り込み、当該第２保護層７５内に浮遊した状態で保持される。
【００５３】
インクの噴射時には紫外線照射部７の発光素子７２に外部から電気信号を供給し、光射出面７２ａから紫外線ＵＶが射出された状態としておく。発光素子７２上に設けられた第１保護層７４及び第２保護層７５を構成する材料は紫外線を透過するシリコーンであるため、射出された紫外線ＵＶは第１保護層７４及び第２保護層７５を倒壊して記録用紙Ｒ上に到達する。
【００５４】
紫外線ＵＶを射出し続けると、発光素子７２が発熱する。この熱は基板７１からヒートパイプ７６の吸熱部材７６ａに吸収される。ヒートパイプ７６においては、循環部材７６ｃ内を循環する液体を介して放熱部材７６ｂに熱が移動し、放熱部材７６ｂから熱が放出される。放熱部材７６ｂから放出される熱を拡散できるように、紫外線の射出時にはファン７７を回転させておくようにする。
【００５５】
紫外線を射出しながらキャリッジ４を移動させることにより、図７に示すように、記録用紙Ｒに配置されたインクに紫外線が照射される。インクに紫外線が照射されることによって当該インクは固化し、記録用紙Ｒ上に定着する。このようにして記録用紙Ｒへの記録が行われる。
【００５６】
この記録ヘッド３及び紫外線照射部７のメンテナンスを行う場合、キャリッジ４をメンテナンス部１４へと移動させて行う。まず、発光素子７２への電気信号の供給を停止し、紫外線の射出を停止させる。この状態でキャリッジ４をメンテナンス部１４へ向けて移動させる。
【００５７】
キャリッジ４がプラテン１３とメンテナンス部１４との間に到達したとき、図８に示すように、スクレーバ３３をキャリッジ４に近づけ、スクレーバ３３の先端の掻き取り部３３ｃが第２保護層７５に食い込ませる。この状態で、キャリッジ４を移動させながらスクレーバ３３を回動させると、掻き取り部３３ｃによって第１保護層７４の表面７４ａ上が摺動され、ミストの入り込んだ第２保護層７５が掻き取られる。
【００５８】
キャリッジ４がメンテナンス部１４に到達した後、図９に示すようにキャップ部材１５を記録ヘッド３に当接させてインク吐出部分を密閉し、吸引機構１５ａによって密閉空間を吸引する。この吸引によってノズルのメニスカスが整えられる。
【００５９】
吸引後、キャップ部材１５を定位置に戻し、保護液塗布機構１６を紫外線照射部７へ近づける。図８に示す工程においてミストを含んだ第２保護層７５を除去したため、第１保護層７４の表面７４が露出した状態になっている。この状態において、図１０に示すように、保護液塗布部材１６ｃの表面１６ｄを第１保護層７４の表面７４ａに押し付け、当該保護液塗布部材１６ｃに含浸されていたシリコーンオイルを第１保護層７４の表面７４ａ上に塗布する。
【００６０】
シリコーンオイルの塗布後、保護液塗布機構１６を元の位置に戻すと、図１１に示すようにシリコーンオイルが第１保護層７４の表面７４ａ上に層状に保持された状態で残る。この層状に保持されたシリコーンオイルの層が新たな第２保護層７５となる。第１保護層７４の表面７４ａ上に第２保護層７５を形成した後、キャリッジ４を再びプラテン１３の方へと移動させ、新たに記録用紙Ｒに記録を行う。
【００６１】
このように、本実施形態によれば、紫外線を透過させるシリコーンゴムからなる第１保護層７４が発光素子７２の光射出面７２ｂを覆うように設けられており、さらに紫外線を透過させるシリコーンオイルからなる第２保護層７５がこの第１保護層７４上に交換可能に設けられているので、紫外線をほとんど減衰させることなく、インク噴射時のミストが光射出面７２ｂに付着するのを２重の保護層によって確実に保護することができる。
【００６２】
本実施形態では、ミストが付着しやすい上層の第２保護層７５が交換可能に設けられているので、ある程度のミストが第２保護層７５に付着したときに交換することができ、第２保護層７５の光透過率を保持することができる。加えて、第１保護層７４及び第２保護層７５は光射出面７２ａを覆う部分に設けられていれば良く、巻き取り機構のような複雑な機構を必要とすることも無いため、限られたスペースであっても十分に配置することができる。これにより、紫外線の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な紫外線照射部７を得ることができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、紫外線硬化型インクを記録用紙Ｒへ向けて噴射する記録ヘッド３と、この記録用紙Ｒへ向けて紫外線ＵＶを照射する光源とを備えるプリンタ１について、光源として光の出力低下を防ぐことができると共に、複雑な構成を用いることなく限られたスペースに十分配置することが可能な上記の紫外線照射部７を用いることとしたので、記録用紙Ｒへ向けて照射する紫外線ＵＶの出力が低下することのない信頼性の高いプリンタ１を得ることができると共に、簡単な構成のプリンタ１を得ることができる。
【００６４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
紫外線を減衰させることなく透過させる材料であれば、シリコーンとは異なる材料、あるいはシリコーンと当該シリコーンとは異なる材料との混合材料であっても構わない。
【００６５】
また、上記実施形態においては、スクレーバ３３がプラテン１３とメンテナンス部１４との間に配置された構成を説明したが、これに限られることは無く、例えばスクレーバ３３をメンテナンス部１４に配置する構成であっても構わない。逆に、上記実施形態においては、保護液供給機構１６がメンテナンス部１４に配置された構成を説明したが、これに限られることは無く、例えば保護液供給機構１６をプラテン１３とメンテナンス部１４との間に配置された構成であっても構わない。また、スクレーバ３３及び保護液供給機構１６をキャリッジ４に搭載する構成であっても構わない。
【００６６】
また、上記実施形態では、スクレーバ３３が先端に掻き取り部３３ｃを有する構成を説明したが、これに限られることは無く、例えば掻き取り部３３ｃの代わりにスポンジなどの吸収部材を配置する構成であっても構わない。
【００６７】
また、上記実施形態では、保護液供給機構１６が保護液塗布部材１６ｃによって第１保護層７４の表面７４ａ上にシリコーンオイルを塗布する構成としたが、これに限られることは無く、例えば第１保護層７４の表面７４ａ上にシリコーンオイルを直接流し込むことができる機構を配置しても構わない。
【符号の説明】
【００６８】
１…プリンタ（流体噴射装置） ３…記録ヘッド（噴射ヘッド） ７…紫外線照射部（発光ユニット、光源） １４…メンテナンス部 １６…保護液供給機構（供給機構） ３３…スクレーバ（除去機構） ３３ｃ…掻き取り部 ７１…基板（基体） ７２…発光素子 ７２ｂ…光射出面（光射出部） Ｌ…インク（流体） 記録用紙Ｒ…（媒体） ＵＶ…紫外線（所定の光）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する流体噴射装置に設けられる発光ユニットであって、
基体と、
前記基体上に設けられて前記所定の光を光射出部から射出する発光素子と、
少なくとも前記光射出部を覆うように設けられて前記所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層と、
前記第１保護層上に交換可能に設けられて前記所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層と
を備えることを特徴とする発光ユニット。
【請求項２】
前記所定の光は紫外線であり、
前記第１材料はシリコーン樹脂であり、
前記第２材料はシリコーンオイルである
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項３】
所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する噴射ヘッドと、前記媒体へ向けて前記所定の光を照射する光源とを備える流体噴射装置であって、
前記光源として、請求項１又は請求項２に記載の発光ユニットを用いる
ことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
前記発光ユニットに設けられた前記第２保護層を交換する交換機構を更に備える
ことを特徴とする請求項３に記載の流体噴射装置。
【請求項５】
前記交換機構は、
前記第２保護層を除去する除去機構と、
前記第２保護層が設けられる位置に前記所定の材料を供給する供給機構と
を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の流体噴射装置。
【請求項６】
前記噴射ヘッド及び前記光源を保持する保持部材を更に備え、
前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記保持部材の内部に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の流体噴射装置。
【請求項７】
前記噴射ヘッドをメンテナンスするメンテナンス部を更に備え、
前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記メンテナンス部に設けられている
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の流体噴射装置。
【請求項８】
前記除去機構は、前記第２保護層を掻き取る掻き取り部を有する
ことを特徴とする請求項５から請求項７のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項１】
所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する流体噴射装置に設けられる発光ユニットであって、
基体と、
前記基体上に設けられて前記所定の光を光射出部から射出する発光素子と、
少なくとも前記光射出部を覆うように設けられて前記所定の光を透過させる第１材料からなる第１保護層と、
前記第１保護層上に交換可能に設けられて前記所定の光を透過させる第２材料からなる第２保護層と
を備えることを特徴とする発光ユニット。
【請求項２】
前記所定の光は紫外線であり、
前記第１材料はシリコーン樹脂であり、
前記第２材料はシリコーンオイルである
ことを特徴とする請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項３】
所定の光の照射を受けて硬化する材料を含む流体を媒体へ向けて噴射する噴射ヘッドと、前記媒体へ向けて前記所定の光を照射する光源とを備える流体噴射装置であって、
前記光源として、請求項１又は請求項２に記載の発光ユニットを用いる
ことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
前記発光ユニットに設けられた前記第２保護層を交換する交換機構を更に備える
ことを特徴とする請求項３に記載の流体噴射装置。
【請求項５】
前記交換機構は、
前記第２保護層を除去する除去機構と、
前記第２保護層が設けられる位置に前記所定の材料を供給する供給機構と
を有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の流体噴射装置。
【請求項６】
前記噴射ヘッド及び前記光源を保持する保持部材を更に備え、
前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記保持部材の内部に設けられている
ことを特徴とする請求項５に記載の流体噴射装置。
【請求項７】
前記噴射ヘッドをメンテナンスするメンテナンス部を更に備え、
前記除去機構及び前記供給機構のうち少なくとも一方は、前記メンテナンス部に設けられている
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の流体噴射装置。
【請求項８】
前記除去機構は、前記第２保護層を掻き取る掻き取り部を有する
ことを特徴とする請求項５から請求項７のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１４１４８（Ｐ２０１３−１４１４８Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２３６３８９（Ｐ２０１２−２３６３８９）
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【分割の表示】特願２００８−２６６９２（Ｐ２００８−２６６９２）の分割
【原出願日】平成２０年２月６日（２００８．２．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１０月２６日（２０１２．１０．２６）
【分割の表示】特願２００８−２６６９２（Ｐ２００８−２６６９２）の分割
【原出願日】平成２０年２月６日（２００８．２．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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