液体噴射装置
【課題】光の漏れを低減させる。
【解決手段】光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、前記光を照射する照射部と、を備えた液体噴射装置であって、前記照射部は、前記光の光源と、前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、を有する。
【解決手段】光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、前記光を照射する照射部と、を備えた液体噴射装置であって、前記照射部は、前記光の光源と、前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光（電磁波の一種、例えば紫外線（ＵＶ））の照射によって硬化する液体（例えばＵＶインク）を用いて印刷を行なう液体噴射装置が知られている。このような液体噴射装置では、液体を噴射するヘッドと光の照射部を備えている。そして、ヘッドから媒体に液体を噴射した後、媒体に形成されたドットに光を照射する。こうすることにより、ドットが硬化して媒体に定着するので、液体を吸収しにくい媒体に対しても良好な印刷を行うことができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８８９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような液体噴射装置では、照射部の光源から放射された光がヘッドに漏れてしまう可能性がある。この場合、ヘッドのノズルの液体が硬化して目詰まりが起こるおそれがある。
そこで、本発明は、光の漏れを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、前記光を照射する照射部と、を備えた液体噴射装置であって、前記照射部は、前記光の光源と、前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、を有することを特徴とする液体噴射装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】プリンターの全体構成のブロック図である。
【図２】印刷領域周辺の概略図である。
【図３】各ヘッドのノズル配置の説明図である。
【図４】参考例の照射部の概略説明図である。
【図５】第１実施形態の照射部の概略説明図である。
【図６】第１実施形態のＵＶ照射についての説明図である。
【図７】屈折率の異なる媒質の境界に光が入射した場合の反射と屈折の関係を示す図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態で用いるプリズムの形状の説明図である。
【図９】第２実施形態の照射部の概略説明図である。
【図１０】第２実施形態のＵＶ照射についての説明図である。
【図１１】第３実施形態の照射部の構成とＵＶ照射の説明図である。
【図１２】第４実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００８】
光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、前記光を照射する照射部と、を備えた液体噴射装置であって、前記照射部は、前記光の光源と、前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、を有することを特徴とする液体噴射装置が明らかとなる。
このような液体噴射装置によれば、照射部からの光の漏れを低減させることができる。
【０００９】
前記光源と前記媒体との間に、前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の板状部材を有し、前記反射面は、各板状部材の両面に形成されていていることが望ましい。このような液体噴射装置によれば、光を照射部の内側に集めることができる。
【００１０】
前記光源と前記媒体との間に配置された複数のプリズムであって、前記媒体に垂直な第１面と、前記光源から離れるにつれて前記第１面との間隔が狭くなる第２面とを有するとともに、各プリズムの前記第２面が前記第１面に対して前記照射部の内側になるように配置された複数のプリズムを有し、前記反射面は、各プリズムの前記第１面に形成されていることが望ましい。このような液体噴射装置によれば、光を照射部の内側に集めることができる。
【００１１】
かかる液体噴射装置であって、前記第１面と前記第２面との間隔の最大値は、前記第１面の前記媒体に垂直な方向の長さよりも短いことが望ましい。このような液体噴射装置によれば、媒体上に照射される光の広がりを小さくすることができる。
【００１２】
かかる液体噴射装置であって、前記光源と前記各プリズムとの間に、前記媒体に垂直な端面に前記反射面が形成された矩形プリズムをさらに有することが望ましい。このような液体噴射装置によれば、光をより収束させることができる。
【００１３】
また、かかる液体噴射装置が前記媒体を周面にて搬送する円筒形状の搬送部材を有し、前記ヘッドと前記照射部が、前記搬送部材の前記周面に沿って配置されている場合に、特に光の漏れの低減を図ることができる。
【００１４】
以下の実施形態では、液体噴射装置としてプリンター（プリンター１）を例に挙げて説明する。
【００１５】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜プリンターの構成について＞
図１は、プリンター１の全体構成のブロック図である。また、図２は、印刷領域周辺の概略図である。
【００１６】
プリンター１は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置であり、外部装置であるコンピューター１１０と通信可能に接続されている。
コンピューター１１０にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、表示装置（不図示）にユーザーインターフェイスを表示させ、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピューター読み取り可能な記録媒体）に記録されている。また、プリンタードライバーは、インターネットを介してコンピューター１１０にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。
そして、コンピューター１１０は、プリンター１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンター１に出力する。
【００１７】
本実施形態のプリンター１は、液体の一例として、紫外線（以下、ＵＶ）の照射によって硬化する紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインク）を噴射することにより、媒体に画像を印刷する装置である。ＵＶインクは、紫外線硬化樹脂を含むインクであり、ＵＶ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。なお、本実施形態のプリンター１は、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のＵＶインクを用いて画像を印刷する。
【００１８】
本実施形態のプリンター１は、搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０）を制御して、印刷データに従って媒体に画像を印刷する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、媒体に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【００１９】
搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙など）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、上流側搬送ローラー２３Ａ及び下流側搬送ローラー２３Ｂと、ベルト２４とを有する。不図示の搬送モーターが回転すると、上流側搬送ローラー２３Ａ及び下流側搬送ローラー２３Ｂが回転し、ベルト２４が回転する。給紙ローラー（不図示）によって給紙された媒体は、ベルト２４によって、印刷可能な領域（ヘッドと対向する領域）まで搬送される。ベルト２４が媒体を搬送することによって、媒体がヘッドユニット３０に対して搬送方向に移動する。印刷可能な領域を通過した媒体は、ベルト２４によって外部へ排紙される。なお、搬送中の媒体は、ベルト２４に静電吸着又はバキューム吸着されている。
【００２０】
ヘッドユニット３０は、媒体にＵＶインクを噴射するためのものである。なお、本実施形態では、ＵＶインクとして、画像を形成するためシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のＵＶインクを用いる。ヘッドユニット３０は、搬送中の媒体に対して各インクを噴射することによって、媒体にドットを形成し、画像を媒体に印刷する。本実施形態では、図２に示すように、搬送方向の上流側から順に、ブラックのＵＶインクを噴射するブラックインクヘッドＫ、シアンのＵＶインクを噴射するシアンインクヘッドＣ、マゼンダのＵＶインクを噴射するマゼンダインクヘッドＭ、イエローのＵＶインクを噴射するイエローインクヘッドＹの各ヘッドが設けられている。本実施形態のプリンター１はラインプリンターであり、ヘッドユニット３０の各ヘッドは、媒体幅分のドットを一度に形成することができる。
【００２１】
照射ユニット４０は、媒体に着弾したＵＶインクに向けてＵＶを照射するものである。媒体上に形成されたドットは、照射ユニット４０からのＵＶの照射を受けることにより、硬化する。本実施形態の照射ユニット４０は、仮硬化用照射部４２、及び本硬化用照射部４４を備えており、媒体に形成されたドットに対して仮硬化と本硬化の２段階の硬化（ＵＶ照射）を行っている。
【００２２】
仮硬化用照射部４２は、媒体に形成されたドットを仮硬化させるためのＵＶを照射する。なお、本実施形態において、仮硬化とは、仮硬化とは、媒体に着弾したＵＶインクの流動（ドットの広がり）を抑えるためや、あるいは、ドット間のインクの滲みを防止するためにドットの表面部分を硬化するものである。本実施形態のプリンター１は、仮硬化用照射部４２の照射部として、第１照射部４２ａ、第２照射部４２ｂ、第３照射部４２ｃ、第４照射部４２ｄを有している。
【００２３】
第１照射部４２ａは、ブラックインクヘッドＫの搬送方向下流側に設けられており、第２照射部４２ｂは、シアンインクヘッドＣの搬送方向下流側に設けられている。また、第３照射部４２ｃは、マゼンダインクヘッドＭの搬送方向下流側に設けられており、第４照射部４２ｄは、イエローインクヘッドＹの搬送方向下流側に設けられている。これらの各照射部の媒体幅方向の長さは媒体幅以上である。そして、各照射部は、ヘッドユニット３０の各ヘッドで形成されたドットにＵＶを照射する。
【００２４】
本実施形態の仮硬化用照射部４２の各照射部は、ＵＶ照射の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を備えている。ＬＥＤは入力電流の大きさを制御することによって、照射エネルギーを容易に変更することが可能である。なお、照射部の詳細については後述する。
【００２５】
本硬化用照射部４４は、媒体に形成されたドットを本硬化させるためのＵＶを照射する。なお、本実施形態において、本硬化とは、ドットを完全に固化させるために行なう硬化のことである。すなわち、本硬化の照射量は、仮硬化の照射量よりも多い。
本硬化用照射部４４は、仮硬化用照射部４２の第４照射部４２ｄよりも搬送方向下流側に設けられている。すなわちヘッドユニット３０の各ヘッドから離れた場所に設けられている。また、本硬化用照射部４４の媒体幅方向の長さは媒体幅以上である。そして、本硬化用照射部４４は、ヘッドユニット３０の各ヘッドによって形成されたドットに本硬化用のＵＶを照射する。
本実施形態の本硬化用照射部４４は、ＵＶ照射の光源として、ランプ（メタルハライドランプ、水銀ランプなど）を備えている。
【００２６】
検出器群５０には、ロータリー式エンコーダ（不図示）、紙検出センサ（不図示）などが含まれる。ロータリー式エンコーダは、上流側搬送ローラー２３Ａや下流側搬送ローラー２３Ｂの回転量を検出する。ロータリー式エンコーダの検出結果に基づいて、媒体の搬送量を検出することができる。紙検出センサは、給紙中の媒体の先端の位置を検出する。
【００２７】
コントローラー６０は、プリンターの制御を行うための制御ユニット（制御部）である。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２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り、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
【００２８】
＜印刷動作について＞
プリンター１がコンピューター１１０から印刷データを受信すると、コントローラー６０は、まず、搬送ユニット２０によって給紙ローラー（不図示）を回転させ、印刷すべき媒体をベルト２４上に送る。媒体はベルト２４上を一定速度で停まることなく搬送され、ヘッドユニット３０、及び照射ユニット４０の下を通る。この間に、コントローラー６０は、ヘッドユニット３０の各ヘッドのノズルからインクを断続的に噴射させることによって媒体にドットを形成するとともに、照射ユニット４０の各照射部からＵＶを照射させる。こうして媒体に画像が印刷される。そして、コントローラー６０は、画像の印刷が終了した媒体を排紙する。
【００２９】
＜各ヘッドのノズル配置について＞
図３は、各ヘッドのノズル配置の一例の説明図である。図に示すように各ヘッドは、「Ａ列」「Ｂ列」の２個のノズル列をそれぞれのヘッドの下面に備えている。
各列のノズルは、搬送方向と交差する方向（ノズル列方向）に沿って、１／１８０インチの間隔（ノズルピッチ）で並んでいる。また、Ａ列のノズルのノズル列方向の位置と、Ｂ列のノズルのノズル列方向の位置は、半ノズルピッチ分（１／３６０インチ）だけずれている。これにより、１／３６０インチの解像度で各色のドットを形成可能になっている。
【００３０】
＝＝＝照射部について＝＝＝
＜参考例＞
図４は、参考例の照射部の概略説明図である。
同図では、ヘッドＫ及びヘッドＣと、各ヘッドの搬送方向下流側の仮硬化用の各照射部（第１照射部４２ａ及び第２照射部４２ｂ）とが示されている。なお、第１照射部４２ａと第２照射部４２ｂは同一の構成であるので、以下、第１照射部４２ａのみについて説明する。また、図示していないが、各ヘッドの下面には、前述したようにＵＶインクを噴射するためのノズルが設けられている。
【００３１】
図４の第１照射部４２ａは、フード４２０と光源４２１とを有している。
フード４２０は、光源４２１を覆うものであり、媒体側（図中下側）が開口している。
光源４２１は、例えばＬＥＤであり、照射部内に複数設けられている。そして、光源４２１は、ＵＶ光の放射を行なう。
【００３２】
この参考例の場合、光源４２１からのＵＶ光がフード４２０によって反射される光路がある。そして、ＵＶ光が図のように第１照射部４２ａの外に漏れる可能性がある。この図の場合、第１照射部４２ａと隣接するヘッドＫ及びヘッドＣが、第１照射部４２ａのＵＶ光によって照射されている。これにより、ヘッドＫ及びヘッドＣのノズルのインクが硬化して、目詰まりが起こるおそれがある。他のヘッドについても同様に、各照射部から漏れるＵＶ光によって目詰まりが起こるおそれがある。また、図のような光路を無くすように、例えばフード４２０の内側にＵＶ光の吸光材を貼り付けることも考えられるが、その場合、媒体へのＵＶ光の照射量が減少してしまう。
【００３３】
なお、本硬化用照射部４４は各ヘッドから離れた位置にあるので、以下の実施形態では、仮硬化用照射部４２の各照射部のみについての検討を行なう。
【００３４】
＜第１実施形態の照射部について＞
図５は、第１実施形態の照射部の概略説明図である。なお、図では第１照射部４２ａについて示しているが、他の照射部についても同様の構成である。また、図５において図４と同一構成の部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
図５に示すように、本実施形態の第１照射部４２ａは、フード４２０、光源４２１、及び複数の反射板４２２を有している。
反射板４２２は、薄板状の部材であり、光源４２１と媒体との間に複数設けられている。また、各反射板４２２の両面は、鏡面コートされており、一方側（図中左側）に反射面４２２ａが形成され、他方側（図中右側）に反射面４２２ｂが形成されている。
各反射板４２２は、媒体に垂直な方向に対してそれぞれ平行に設けられている。言い換えると、各反射板４２２の対向する面（反射面４２２ａと反射面４２２ｂ）は、媒体に垂直な方向に対して平行に配置されている。
【００３６】
図６は、第１実施形態のＵＶ照射についての説明図である。なお、図６では説明の簡略化のため図５の第１照射部４２ａ内のうちの一部分を示しており、図の点線は、ＵＶ光の光路を示している。また、図のθ１及びθ１´（＞θ１）は入射角を示し、θ２及びθ２´（＞θ２）は反射角を示している。なお、入射角と反射角は等しい。つまりθ１＝θ２、θ１´＝θ２´である。また、図において各反射板４２２の左側が反射面４２２ａであり、右側が反射面４２２ｂである。
【００３７】
光源４２１から放射されたＵＶ光は、反射板４２２の各面（反射面）で反射される。例えば同図において、光源４２１から離れた左端の反射板４２２の反射面４２２ｂには、入射角θ１でＵＶ光が入射している。このＵＶ光は、反射面４２２ｂによって、反射角θ２（＝θ１）で反射される。各反射板４２２（各反射面）は平行なので、この反射光は、一つ右隣の反射板４２２の反射面４２２ａに入射角θ１で入射される。そして、反射面４２２ａによって反射角θ２で反射される。以下同様にして、左端の反射板４２２の反射面４２２ｂとその右隣の反射板４２２の反射面４２２ａ間で反射を繰り返すことによってＵＶ光が媒体に向かって進んでいく。
【００３８】
また、その一つ右側の反射板４２２間でも同様に反射が行なわれている。なお、ここでは、入射角がθ１´（＞θ１）であり、反射角がθ２´（＞θ２）である。つまり、左端の光路の場合よりも、反射が行なわれる各点の間隔が長くなる。これにより、ＵＶ光が媒体に到達するまでの反射の回数が左端の光路に比べて少なくなっている。
【００３９】
このように、光源４２１と媒体との間に反射板４２２を複数設けることにより、光源４２１から斜めに放射されるＵＶ光が、反射板４２２（反射面）間で反射を繰り返して、その直下周辺に到達する。従って、本実施形態では、参考例の場合よりも、媒体上に照射されるＵＶ光の広がりを小さくすることができる。これにより、本実施形態では、各照射部からのＵＶ光の漏れを低減させることができる。
また、本実施形態では、吸光材などによってＵＶ光を吸光していないので、照射強度を損なわないようにできる。
【００４０】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態ではＵＶ光の漏れを低減させるためにプリズムを用いる。以下、本実施形態で使用するプリズムについて簡単に説明する。
プリズムとは、周囲の空間（空気）とは屈折率の異なるガラス・水晶などでできた多面体であり、光を分散・屈折・反射させるものである。
【００４１】
図７は、屈折率の異なる媒質の境界に光が入射した場合の反射と屈折の関係を示す図である。媒質１の屈折率をｎ１とし、媒質２の屈折率をｎ２（＞ｎ１）とする。
図に示すように、入射角が小さいとき（図の右側）には、媒質の境界への光の入射に対して反射と屈折が起こる。一方、入射角が臨界角を超えると、全反射（屈折なし）になる。
なお、前述したように入射角と反射角は等しい。また、入射角をθαとし屈折角をθβとすると、
ｎ１ｓｉｎθα＝ｎ２ｓｉｎθβ
の関係（スネルの法則）が成り立つ。
【００４２】
図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態で用いるプリズムの形状の説明図である。本実施形態では断面形状が三角形のプリズム４２３を用いる。図に示すように、プリズム４２３は、光源４２１と媒体との間に配置される。また、プリズム４２３は、上面Ｓａ、媒体に垂直な垂直面Ｓｂ、及び、光源４２１から離れるにつれて垂直面Ｓｂとの間隔が狭くなる斜面Ｓｃとを有している。なお、垂直面Ｓｂは鏡面コートされており、ＵＶ光を反射する反射面を構成している。
【００４３】
図８Ａと図８Ｂとではプリズム４２３の上面Ｓａの長さｄ（すなわち、垂直面Ｓｂと斜面Ｓｃとの間隔の最大値）が異なっている。
光源４２１と媒体との間に、このようなプリズム４２３を配置することにより、光源４２１から放射されるＵＶ光が、垂直面Ｓｂにおいて、図のように反射する。また、斜面Ｓｃにおいて反射及び屈折する。図からわかるように、図８Ｂよりも図８Ａの方が、媒体に到達するＵＶ光の広がりが小さくなる（Ｌ１＜Ｌ２）。すなわち、ＵＶ光の広がりを抑えるには、図８Ｂよりも図８Ａの方が有利である。
【００４４】
図９は第２実施形態の照射部の概略説明図である。図では第１照射部４２ａについて示しているが、他の照射部についても同様の構成である。
図９に示すように、本実施形態の第１照射部４２ａは、フード４２０、光源４２１、及び複数のプリズム４２３を有している。
プリズム４２３は、光源４２１と媒体との間に設けられている。また、プリズム４２３は、斜面Ｓｃが垂直面Ｓｂに対して、フード４２０の内側になるように配置されている。また、各プリズム４２３の垂直面Ｓｂはそれぞれ平行に配置されている。なお、上面Ｓａの長さよりも垂直面Ｓｂの長さの方が十分長くなっている。
【００４５】
図１０は第２実施形態のＵＶ照射についての説明図である。なお、図では、説明の簡略化のため光源４２１を２つにしている。
光源４２１から放射されるＵＶ光は、プリズム４２３の垂直面Ｓｂにおいて反射する。また、ＵＶ光は、斜面Ｓｃにおいて屈折及び反射する。さらに、斜面Ｓｃで屈折して出射したＵＶ光は、そのプリズムと隣接するプリズム４２３の垂直面Ｓｂで反射する。このようにして、各プリズム４２３の垂直面Ｓｂ間で光路が変更されながら、ＵＶ光は媒体に向かって進んでいく。よって、この第２実施形態の場合も媒体上に照射されるＵＶ光の広がりを小さくできる。
【００４６】
このように、第２実施形態においても、各照射部からのＵＶ光の漏れを低減させることができ、ヘッドをＵＶ光で照射しないようにすることができる。また、吸光材などによってＵＶ光を吸光していないので、照射強度を損なわないようにできる。
【００４７】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第２実施形態では、一種類のプリズム４２３のみを用いていた。これに対し、第３実施形態では、プリズム４２３に加えて更に矩形のプリズム４２４を用いている。
なお、第３実施形態において、照射部以外の構成は第２実施形態と同じである。また、ここでは、第１照射部４２ａの構成について説明するが、他の照射部も同様の構成である。
【００４８】
図１１は、第３実施形態の照射部の構成とＵＶ照射の説明図である。図１１において図１０と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。
第３実施形態では、各プリズム４２３の上（光源４２１とプリズム４２３の間）に矩形プリズム４２４がそれぞれ設けられている。
矩形プリズム４２４の搬送方向の長さは、プリズム４２３の平面Ｓａの長さと同じである。また、各矩形プリズム４２４の搬送方向の上流側と下流側の両端面（図の左側及び右側の面）は鏡面コートされ、それぞれ反射面を構成している。
【００４９】
この第３実施形態では、光源４２１から斜めに放射されたＵＶ光は、矩形プリズム４２４の両端面で全反射されて、プリズム４２３に入射される。そして、第２実施形態と同様に、ＵＶ光は、各プリズムの垂直面Ｓｂと斜面Ｓｃにおいて、反射と屈折をしながら媒体に向かって進んでいく。このように、第３実施形態では、プリズム４２３の上面に矩形プリズム４２４を設けることによって、媒体上に照射されるＵＶ光の広がりを第２実施形態（図１０）の場合よりも小さくできる。
これにより、第３実施形態では、ＵＶ光をより収束させることができ、各照射部からのＵＶ光の漏れをさらに低減させることができる。
【００５０】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
第４施形態では搬送ユニット２０の構成が前述した実施形態と異なる。
図１２は、第４実施形態の説明図である。
【００５１】
第４実施形態の搬送ユニット２０は、上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂと、ロール状に巻かれた長尺の媒体（紙Ｓ）を周面にて搬送する搬送ドラム２６とを有する。不図示の搬送モーターが回転すると、上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂが回転し、搬送ドラム２６が回転する。搬送ドラム２６の周面に沿わされて上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂにて押圧支持された紙Ｓは、搬送ドラム２６の回転に伴って搬送される。搬送ドラム２６の外側には、上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂの間に、搬送ドラム２６の周面と対向して、ヘッドユニット３０の各ヘッド、及び、照射ユニット４０の仮硬化用照射部４２の各照射部が前述した実施形態と同じ順に並べて配置されている。また、下流側ローラー２５Ｂよりも搬送方向下流側には、本硬化用照射部４４が配置されている。
【００５２】
搬送ドラム２６の回転により搬送された紙Ｓは、印刷可能な領域（ヘッドと対向する領域）にて印刷されて下流側ローラー２５Ｂ側へと搬送される。すなわち、搬送ドラム２６が紙Ｓを搬送することによって、紙Ｓが各ヘッドに対して搬送方向に移動する。なお、搬送中の紙Ｓは、搬送ドラム２６に静電吸着又はバキューム吸着されている。
【００５３】
＜印刷処理について＞
第４実施形態のプリンター１が印刷を開始する際には、予め紙Ｓが搬送ドラム２６の周面に沿わされて上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂにて押圧支持されている。
【００５４】
コンピューター１１０から印刷データを受信すると、コントローラー６０は、搬送ドラム２６を一定速度で回転させつつ、各ヘッドの下を紙Ｓが通る間に、ヘッドＫ、ヘッドＣ、ヘッドＭ、ヘッドＹの各ノズルからインクを断続的に噴射させる。つまり、ドットの形成処理と紙Ｓの搬送処理が同時に行われる。その結果、紙Ｓ上には搬送方向及び紙幅方向に沿った複数のドットからなるドット列が形成される。
【００５５】
また、コントローラー６０は、各ヘッドからインクを噴射させた後、その搬送方向下流側の仮硬化用照射部４２の各照射部（４２ａ〜４２ｄ）にＵＶ照射を行なわせる。これにより、各ヘッドによって紙Ｓに形成されたドットが仮硬化される。このようにドットの形成と仮硬化とをインク色毎に順次行なう。そして、コントローラー６０は、最後に本硬化用照射部４４に本硬化用のＵＶ照射を行なわせる。
【００５６】
第４実施形態では、各ヘッドと各照射部が、図２のような一直線状ではなく、図１２のように搬送ドラム２６の周面に沿って交互に配置される。このため、各照射部からＵＶ光が漏れると、図２の場合よりも、ヘッドがＵＶ光によって照射される可能性が高くなる。
この場合も、各照射部の構成を、前述の実施形態と同様にすることで、各照射部の光源４２１から放射されるＵＶ光が照射部の内側に集まるようになり、各照射部からのＵＶ光の漏れが低減する。従って、この図１２のようなドラム形の搬送ユニットの場合に、各照射部の構成を前述の実施形態のようにすると、特に効果的である。
【００５７】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、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言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００５８】
＜プリンターについて＞
前述の実施形態では、液体噴射装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。
【００５９】
＜インクについて＞
前述の実施形態は、紫外線(ＵＶ)の照射を受けることによって硬化するインク（ＵＶインク）をノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではなく、ＵＶ以外の他の光（例えば可視光線など）の照射を受けることによって硬化する液体をノズルから吐出しても良い。この場合、仮硬化用照射部４２及び本硬化用照射部４４から、その液体を硬化させるための光（可視光線など）を照射するようにすればよい。
【００６０】
また、本実施形態では、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの各色のインクを媒体に噴射していたが、他の色（例えば白）のインクを媒体に噴射してもよい。また、無色透明のインクを媒体に噴射してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ プリンター、２０ 搬送ユニット、
２３Ａ 上流側搬送ローラー、２３Ｂ 下流側搬送ローラー、
２４ ベルト、２５Ａ 上流側ローラー、２５Ｂ 下流側ローラー、
２６ 搬送ドラム、３０ ヘッドユニット、４０ 照射ユニット、
４２ 仮硬化用照射部、４２ａ 第１照射部、４２ｂ 第２照射部、
４２ｃ 第３照射部、４２ｄ 第４照射部、
４４ 本硬化用照射部、５０ 検出器群、６０ コントローラー、
６１ インターフェイス部、６２ ＣＰＵ、６３ メモリー、
６４ ユニット制御回路、１１０ コンピューター、
４２０ フード、４２１ 光源、４２２ 反射板、
４２３ プリズム、４２４ 矩形プリズム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光（電磁波の一種、例えば紫外線（ＵＶ））の照射によって硬化する液体（例えばＵＶインク）を用いて印刷を行なう液体噴射装置が知られている。このような液体噴射装置では、液体を噴射するヘッドと光の照射部を備えている。そして、ヘッドから媒体に液体を噴射した後、媒体に形成されたドットに光を照射する。こうすることにより、ドットが硬化して媒体に定着するので、液体を吸収しにくい媒体に対しても良好な印刷を行うことができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８８９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような液体噴射装置では、照射部の光源から放射された光がヘッドに漏れてしまう可能性がある。この場合、ヘッドのノズルの液体が硬化して目詰まりが起こるおそれがある。
そこで、本発明は、光の漏れを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、前記光を照射する照射部と、を備えた液体噴射装置であって、前記照射部は、前記光の光源と、前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、を有することを特徴とする液体噴射装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】プリンターの全体構成のブロック図である。
【図２】印刷領域周辺の概略図である。
【図３】各ヘッドのノズル配置の説明図である。
【図４】参考例の照射部の概略説明図である。
【図５】第１実施形態の照射部の概略説明図である。
【図６】第１実施形態のＵＶ照射についての説明図である。
【図７】屈折率の異なる媒質の境界に光が入射した場合の反射と屈折の関係を示す図である。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態で用いるプリズムの形状の説明図である。
【図９】第２実施形態の照射部の概略説明図である。
【図１０】第２実施形態のＵＶ照射についての説明図である。
【図１１】第３実施形態の照射部の構成とＵＶ照射の説明図である。
【図１２】第４実施形態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００８】
光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、前記光を照射する照射部と、を備えた液体噴射装置であって、前記照射部は、前記光の光源と、前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、を有することを特徴とする液体噴射装置が明らかとなる。
このような液体噴射装置によれば、照射部からの光の漏れを低減させることができる。
【０００９】
前記光源と前記媒体との間に、前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の板状部材を有し、前記反射面は、各板状部材の両面に形成されていていることが望ましい。このような液体噴射装置によれば、光を照射部の内側に集めることができる。
【００１０】
前記光源と前記媒体との間に配置された複数のプリズムであって、前記媒体に垂直な第１面と、前記光源から離れるにつれて前記第１面との間隔が狭くなる第２面とを有するとともに、各プリズムの前記第２面が前記第１面に対して前記照射部の内側になるように配置された複数のプリズムを有し、前記反射面は、各プリズムの前記第１面に形成されていることが望ましい。このような液体噴射装置によれば、光を照射部の内側に集めることができる。
【００１１】
かかる液体噴射装置であって、前記第１面と前記第２面との間隔の最大値は、前記第１面の前記媒体に垂直な方向の長さよりも短いことが望ましい。このような液体噴射装置によれば、媒体上に照射される光の広がりを小さくすることができる。
【００１２】
かかる液体噴射装置であって、前記光源と前記各プリズムとの間に、前記媒体に垂直な端面に前記反射面が形成された矩形プリズムをさらに有することが望ましい。このような液体噴射装置によれば、光をより収束させることができる。
【００１３】
また、かかる液体噴射装置が前記媒体を周面にて搬送する円筒形状の搬送部材を有し、前記ヘッドと前記照射部が、前記搬送部材の前記周面に沿って配置されている場合に、特に光の漏れの低減を図ることができる。
【００１４】
以下の実施形態では、液体噴射装置としてプリンター（プリンター１）を例に挙げて説明する。
【００１５】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜プリンターの構成について＞
図１は、プリンター１の全体構成のブロック図である。また、図２は、印刷領域周辺の概略図である。
【００１６】
プリンター１は、紙、布、フィルム等の媒体に画像を印刷する印刷装置であり、外部装置であるコンピューター１１０と通信可能に接続されている。
コンピューター１１０にはプリンタードライバーがインストールされている。プリンタードライバーは、表示装置（不図示）にユーザーインターフェイスを表示させ、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換させるためのプログラムである。このプリンタードライバーは、フレキシブルディスクＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体（コンピューター読み取り可能な記録媒体）に記録されている。また、プリンタードライバーは、インターネットを介してコンピューター１１０にダウンロードすることも可能である。なお、このプログラムは、各種の機能を実現するためのコードから構成されている。
そして、コンピューター１１０は、プリンター１に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンター１に出力する。
【００１７】
本実施形態のプリンター１は、液体の一例として、紫外線（以下、ＵＶ）の照射によって硬化する紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインク）を噴射することにより、媒体に画像を印刷する装置である。ＵＶインクは、紫外線硬化樹脂を含むインクであり、ＵＶ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。なお、本実施形態のプリンター１は、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のＵＶインクを用いて画像を印刷する。
【００１８】
本実施形態のプリンター１は、搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０）を制御して、印刷データに従って媒体に画像を印刷する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、媒体に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【００１９】
搬送ユニット２０は、媒体（例えば、紙など）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、上流側搬送ローラー２３Ａ及び下流側搬送ローラー２３Ｂと、ベルト２４とを有する。不図示の搬送モーターが回転すると、上流側搬送ローラー２３Ａ及び下流側搬送ローラー２３Ｂが回転し、ベルト２４が回転する。給紙ローラー（不図示）によって給紙された媒体は、ベルト２４によって、印刷可能な領域（ヘッドと対向する領域）まで搬送される。ベルト２４が媒体を搬送することによって、媒体がヘッドユニット３０に対して搬送方向に移動する。印刷可能な領域を通過した媒体は、ベルト２４によって外部へ排紙される。なお、搬送中の媒体は、ベルト２４に静電吸着又はバキューム吸着されている。
【００２０】
ヘッドユニット３０は、媒体にＵＶインクを噴射するためのものである。なお、本実施形態では、ＵＶインクとして、画像を形成するためシアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色のＵＶインクを用いる。ヘッドユニット３０は、搬送中の媒体に対して各インクを噴射することによって、媒体にドットを形成し、画像を媒体に印刷する。本実施形態では、図２に示すように、搬送方向の上流側から順に、ブラックのＵＶインクを噴射するブラックインクヘッドＫ、シアンのＵＶインクを噴射するシアンインクヘッドＣ、マゼンダのＵＶインクを噴射するマゼンダインクヘッドＭ、イエローのＵＶインクを噴射するイエローインクヘッドＹの各ヘッドが設けられている。本実施形態のプリンター１はラインプリンターであり、ヘッドユニット３０の各ヘッドは、媒体幅分のドットを一度に形成することができる。
【００２１】
照射ユニット４０は、媒体に着弾したＵＶインクに向けてＵＶを照射するものである。媒体上に形成されたドットは、照射ユニット４０からのＵＶの照射を受けることにより、硬化する。本実施形態の照射ユニット４０は、仮硬化用照射部４２、及び本硬化用照射部４４を備えており、媒体に形成されたドットに対して仮硬化と本硬化の２段階の硬化（ＵＶ照射）を行っている。
【００２２】
仮硬化用照射部４２は、媒体に形成されたドットを仮硬化させるためのＵＶを照射する。なお、本実施形態において、仮硬化とは、仮硬化とは、媒体に着弾したＵＶインクの流動（ドットの広がり）を抑えるためや、あるいは、ドット間のインクの滲みを防止するためにドットの表面部分を硬化するものである。本実施形態のプリンター１は、仮硬化用照射部４２の照射部として、第１照射部４２ａ、第２照射部４２ｂ、第３照射部４２ｃ、第４照射部４２ｄを有している。
【００２３】
第１照射部４２ａは、ブラックインクヘッドＫの搬送方向下流側に設けられており、第２照射部４２ｂは、シアンインクヘッドＣの搬送方向下流側に設けられている。また、第３照射部４２ｃは、マゼンダインクヘッドＭの搬送方向下流側に設けられており、第４照射部４２ｄは、イエローインクヘッドＹの搬送方向下流側に設けられている。これらの各照射部の媒体幅方向の長さは媒体幅以上である。そして、各照射部は、ヘッドユニット３０の各ヘッドで形成されたドットにＵＶを照射する。
【００２４】
本実施形態の仮硬化用照射部４２の各照射部は、ＵＶ照射の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を備えている。ＬＥＤは入力電流の大きさを制御することによって、照射エネルギーを容易に変更することが可能である。なお、照射部の詳細については後述する。
【００２５】
本硬化用照射部４４は、媒体に形成されたドットを本硬化させるためのＵＶを照射する。なお、本実施形態において、本硬化とは、ドットを完全に固化させるために行なう硬化のことである。すなわち、本硬化の照射量は、仮硬化の照射量よりも多い。
本硬化用照射部４４は、仮硬化用照射部４２の第４照射部４２ｄよりも搬送方向下流側に設けられている。すなわちヘッドユニット３０の各ヘッドから離れた場所に設けられている。また、本硬化用照射部４４の媒体幅方向の長さは媒体幅以上である。そして、本硬化用照射部４４は、ヘッドユニット３０の各ヘッドによって形成されたドットに本硬化用のＵＶを照射する。
本実施形態の本硬化用照射部４４は、ＵＶ照射の光源として、ランプ（メタルハライドランプ、水銀ランプなど）を備えている。
【００２６】
検出器群５０には、ロータリー式エンコーダ（不図示）、紙検出センサ（不図示）などが含まれる。ロータリー式エンコーダは、上流側搬送ローラー２３Ａや下流側搬送ローラー２３Ｂの回転量を検出する。ロータリー式エンコーダの検出結果に基づいて、媒体の搬送量を検出することができる。紙検出センサは、給紙中の媒体の先端の位置を検出する。
【００２７】
コントローラー６０は、プリンターの制御を行うための制御ユニット（制御部）である。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２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り、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
【００２８】
＜印刷動作について＞
プリンター１がコンピューター１１０から印刷データを受信すると、コントローラー６０は、まず、搬送ユニット２０によって給紙ローラー（不図示）を回転させ、印刷すべき媒体をベルト２４上に送る。媒体はベルト２４上を一定速度で停まることなく搬送され、ヘッドユニット３０、及び照射ユニット４０の下を通る。この間に、コントローラー６０は、ヘッドユニット３０の各ヘッドのノズルからインクを断続的に噴射させることによって媒体にドットを形成するとともに、照射ユニット４０の各照射部からＵＶを照射させる。こうして媒体に画像が印刷される。そして、コントローラー６０は、画像の印刷が終了した媒体を排紙する。
【００２９】
＜各ヘッドのノズル配置について＞
図３は、各ヘッドのノズル配置の一例の説明図である。図に示すように各ヘッドは、「Ａ列」「Ｂ列」の２個のノズル列をそれぞれのヘッドの下面に備えている。
各列のノズルは、搬送方向と交差する方向（ノズル列方向）に沿って、１／１８０インチの間隔（ノズルピッチ）で並んでいる。また、Ａ列のノズルのノズル列方向の位置と、Ｂ列のノズルのノズル列方向の位置は、半ノズルピッチ分（１／３６０インチ）だけずれている。これにより、１／３６０インチの解像度で各色のドットを形成可能になっている。
【００３０】
＝＝＝照射部について＝＝＝
＜参考例＞
図４は、参考例の照射部の概略説明図である。
同図では、ヘッドＫ及びヘッドＣと、各ヘッドの搬送方向下流側の仮硬化用の各照射部（第１照射部４２ａ及び第２照射部４２ｂ）とが示されている。なお、第１照射部４２ａと第２照射部４２ｂは同一の構成であるので、以下、第１照射部４２ａのみについて説明する。また、図示していないが、各ヘッドの下面には、前述したようにＵＶインクを噴射するためのノズルが設けられている。
【００３１】
図４の第１照射部４２ａは、フード４２０と光源４２１とを有している。
フード４２０は、光源４２１を覆うものであり、媒体側（図中下側）が開口している。
光源４２１は、例えばＬＥＤであり、照射部内に複数設けられている。そして、光源４２１は、ＵＶ光の放射を行なう。
【００３２】
この参考例の場合、光源４２１からのＵＶ光がフード４２０によって反射される光路がある。そして、ＵＶ光が図のように第１照射部４２ａの外に漏れる可能性がある。この図の場合、第１照射部４２ａと隣接するヘッドＫ及びヘッドＣが、第１照射部４２ａのＵＶ光によって照射されている。これにより、ヘッドＫ及びヘッドＣのノズルのインクが硬化して、目詰まりが起こるおそれがある。他のヘッドについても同様に、各照射部から漏れるＵＶ光によって目詰まりが起こるおそれがある。また、図のような光路を無くすように、例えばフード４２０の内側にＵＶ光の吸光材を貼り付けることも考えられるが、その場合、媒体へのＵＶ光の照射量が減少してしまう。
【００３３】
なお、本硬化用照射部４４は各ヘッドから離れた位置にあるので、以下の実施形態では、仮硬化用照射部４２の各照射部のみについての検討を行なう。
【００３４】
＜第１実施形態の照射部について＞
図５は、第１実施形態の照射部の概略説明図である。なお、図では第１照射部４２ａについて示しているが、他の照射部についても同様の構成である。また、図５において図４と同一構成の部分には同一符号を付し、説明を省略する。
【００３５】
図５に示すように、本実施形態の第１照射部４２ａは、フード４２０、光源４２１、及び複数の反射板４２２を有している。
反射板４２２は、薄板状の部材であり、光源４２１と媒体との間に複数設けられている。また、各反射板４２２の両面は、鏡面コートされており、一方側（図中左側）に反射面４２２ａが形成され、他方側（図中右側）に反射面４２２ｂが形成されている。
各反射板４２２は、媒体に垂直な方向に対してそれぞれ平行に設けられている。言い換えると、各反射板４２２の対向する面（反射面４２２ａと反射面４２２ｂ）は、媒体に垂直な方向に対して平行に配置されている。
【００３６】
図６は、第１実施形態のＵＶ照射についての説明図である。なお、図６では説明の簡略化のため図５の第１照射部４２ａ内のうちの一部分を示しており、図の点線は、ＵＶ光の光路を示している。また、図のθ１及びθ１´（＞θ１）は入射角を示し、θ２及びθ２´（＞θ２）は反射角を示している。なお、入射角と反射角は等しい。つまりθ１＝θ２、θ１´＝θ２´である。また、図において各反射板４２２の左側が反射面４２２ａであり、右側が反射面４２２ｂである。
【００３７】
光源４２１から放射されたＵＶ光は、反射板４２２の各面（反射面）で反射される。例えば同図において、光源４２１から離れた左端の反射板４２２の反射面４２２ｂには、入射角θ１でＵＶ光が入射している。このＵＶ光は、反射面４２２ｂによって、反射角θ２（＝θ１）で反射される。各反射板４２２（各反射面）は平行なので、この反射光は、一つ右隣の反射板４２２の反射面４２２ａに入射角θ１で入射される。そして、反射面４２２ａによって反射角θ２で反射される。以下同様にして、左端の反射板４２２の反射面４２２ｂとその右隣の反射板４２２の反射面４２２ａ間で反射を繰り返すことによってＵＶ光が媒体に向かって進んでいく。
【００３８】
また、その一つ右側の反射板４２２間でも同様に反射が行なわれている。なお、ここでは、入射角がθ１´（＞θ１）であり、反射角がθ２´（＞θ２）である。つまり、左端の光路の場合よりも、反射が行なわれる各点の間隔が長くなる。これにより、ＵＶ光が媒体に到達するまでの反射の回数が左端の光路に比べて少なくなっている。
【００３９】
このように、光源４２１と媒体との間に反射板４２２を複数設けることにより、光源４２１から斜めに放射されるＵＶ光が、反射板４２２（反射面）間で反射を繰り返して、その直下周辺に到達する。従って、本実施形態では、参考例の場合よりも、媒体上に照射されるＵＶ光の広がりを小さくすることができる。これにより、本実施形態では、各照射部からのＵＶ光の漏れを低減させることができる。
また、本実施形態では、吸光材などによってＵＶ光を吸光していないので、照射強度を損なわないようにできる。
【００４０】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態ではＵＶ光の漏れを低減させるためにプリズムを用いる。以下、本実施形態で使用するプリズムについて簡単に説明する。
プリズムとは、周囲の空間（空気）とは屈折率の異なるガラス・水晶などでできた多面体であり、光を分散・屈折・反射させるものである。
【００４１】
図７は、屈折率の異なる媒質の境界に光が入射した場合の反射と屈折の関係を示す図である。媒質１の屈折率をｎ１とし、媒質２の屈折率をｎ２（＞ｎ１）とする。
図に示すように、入射角が小さいとき（図の右側）には、媒質の境界への光の入射に対して反射と屈折が起こる。一方、入射角が臨界角を超えると、全反射（屈折なし）になる。
なお、前述したように入射角と反射角は等しい。また、入射角をθαとし屈折角をθβとすると、
ｎ１ｓｉｎθα＝ｎ２ｓｉｎθβ
の関係（スネルの法則）が成り立つ。
【００４２】
図８Ａ及び図８Ｂは、第２実施形態で用いるプリズムの形状の説明図である。本実施形態では断面形状が三角形のプリズム４２３を用いる。図に示すように、プリズム４２３は、光源４２１と媒体との間に配置される。また、プリズム４２３は、上面Ｓａ、媒体に垂直な垂直面Ｓｂ、及び、光源４２１から離れるにつれて垂直面Ｓｂとの間隔が狭くなる斜面Ｓｃとを有している。なお、垂直面Ｓｂは鏡面コートされており、ＵＶ光を反射する反射面を構成している。
【００４３】
図８Ａと図８Ｂとではプリズム４２３の上面Ｓａの長さｄ（すなわち、垂直面Ｓｂと斜面Ｓｃとの間隔の最大値）が異なっている。
光源４２１と媒体との間に、このようなプリズム４２３を配置することにより、光源４２１から放射されるＵＶ光が、垂直面Ｓｂにおいて、図のように反射する。また、斜面Ｓｃにおいて反射及び屈折する。図からわかるように、図８Ｂよりも図８Ａの方が、媒体に到達するＵＶ光の広がりが小さくなる（Ｌ１＜Ｌ２）。すなわち、ＵＶ光の広がりを抑えるには、図８Ｂよりも図８Ａの方が有利である。
【００４４】
図９は第２実施形態の照射部の概略説明図である。図では第１照射部４２ａについて示しているが、他の照射部についても同様の構成である。
図９に示すように、本実施形態の第１照射部４２ａは、フード４２０、光源４２１、及び複数のプリズム４２３を有している。
プリズム４２３は、光源４２１と媒体との間に設けられている。また、プリズム４２３は、斜面Ｓｃが垂直面Ｓｂに対して、フード４２０の内側になるように配置されている。また、各プリズム４２３の垂直面Ｓｂはそれぞれ平行に配置されている。なお、上面Ｓａの長さよりも垂直面Ｓｂの長さの方が十分長くなっている。
【００４５】
図１０は第２実施形態のＵＶ照射についての説明図である。なお、図では、説明の簡略化のため光源４２１を２つにしている。
光源４２１から放射されるＵＶ光は、プリズム４２３の垂直面Ｓｂにおいて反射する。また、ＵＶ光は、斜面Ｓｃにおいて屈折及び反射する。さらに、斜面Ｓｃで屈折して出射したＵＶ光は、そのプリズムと隣接するプリズム４２３の垂直面Ｓｂで反射する。このようにして、各プリズム４２３の垂直面Ｓｂ間で光路が変更されながら、ＵＶ光は媒体に向かって進んでいく。よって、この第２実施形態の場合も媒体上に照射されるＵＶ光の広がりを小さくできる。
【００４６】
このように、第２実施形態においても、各照射部からのＵＶ光の漏れを低減させることができ、ヘッドをＵＶ光で照射しないようにすることができる。また、吸光材などによってＵＶ光を吸光していないので、照射強度を損なわないようにできる。
【００４７】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第２実施形態では、一種類のプリズム４２３のみを用いていた。これに対し、第３実施形態では、プリズム４２３に加えて更に矩形のプリズム４２４を用いている。
なお、第３実施形態において、照射部以外の構成は第２実施形態と同じである。また、ここでは、第１照射部４２ａの構成について説明するが、他の照射部も同様の構成である。
【００４８】
図１１は、第３実施形態の照射部の構成とＵＶ照射の説明図である。図１１において図１０と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。
第３実施形態では、各プリズム４２３の上（光源４２１とプリズム４２３の間）に矩形プリズム４２４がそれぞれ設けられている。
矩形プリズム４２４の搬送方向の長さは、プリズム４２３の平面Ｓａの長さと同じである。また、各矩形プリズム４２４の搬送方向の上流側と下流側の両端面（図の左側及び右側の面）は鏡面コートされ、それぞれ反射面を構成している。
【００４９】
この第３実施形態では、光源４２１から斜めに放射されたＵＶ光は、矩形プリズム４２４の両端面で全反射されて、プリズム４２３に入射される。そして、第２実施形態と同様に、ＵＶ光は、各プリズムの垂直面Ｓｂと斜面Ｓｃにおいて、反射と屈折をしながら媒体に向かって進んでいく。このように、第３実施形態では、プリズム４２３の上面に矩形プリズム４２４を設けることによって、媒体上に照射されるＵＶ光の広がりを第２実施形態（図１０）の場合よりも小さくできる。
これにより、第３実施形態では、ＵＶ光をより収束させることができ、各照射部からのＵＶ光の漏れをさらに低減させることができる。
【００５０】
＝＝＝第４実施形態＝＝＝
第４施形態では搬送ユニット２０の構成が前述した実施形態と異なる。
図１２は、第４実施形態の説明図である。
【００５１】
第４実施形態の搬送ユニット２０は、上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂと、ロール状に巻かれた長尺の媒体（紙Ｓ）を周面にて搬送する搬送ドラム２６とを有する。不図示の搬送モーターが回転すると、上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂが回転し、搬送ドラム２６が回転する。搬送ドラム２６の周面に沿わされて上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂにて押圧支持された紙Ｓは、搬送ドラム２６の回転に伴って搬送される。搬送ドラム２６の外側には、上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂの間に、搬送ドラム２６の周面と対向して、ヘッドユニット３０の各ヘッド、及び、照射ユニット４０の仮硬化用照射部４２の各照射部が前述した実施形態と同じ順に並べて配置されている。また、下流側ローラー２５Ｂよりも搬送方向下流側には、本硬化用照射部４４が配置されている。
【００５２】
搬送ドラム２６の回転により搬送された紙Ｓは、印刷可能な領域（ヘッドと対向する領域）にて印刷されて下流側ローラー２５Ｂ側へと搬送される。すなわち、搬送ドラム２６が紙Ｓを搬送することによって、紙Ｓが各ヘッドに対して搬送方向に移動する。なお、搬送中の紙Ｓは、搬送ドラム２６に静電吸着又はバキューム吸着されている。
【００５３】
＜印刷処理について＞
第４実施形態のプリンター１が印刷を開始する際には、予め紙Ｓが搬送ドラム２６の周面に沿わされて上流側ローラー２５Ａ及び下流側ローラー２５Ｂにて押圧支持されている。
【００５４】
コンピューター１１０から印刷データを受信すると、コントローラー６０は、搬送ドラム２６を一定速度で回転させつつ、各ヘッドの下を紙Ｓが通る間に、ヘッドＫ、ヘッドＣ、ヘッドＭ、ヘッドＹの各ノズルからインクを断続的に噴射させる。つまり、ドットの形成処理と紙Ｓの搬送処理が同時に行われる。その結果、紙Ｓ上には搬送方向及び紙幅方向に沿った複数のドットからなるドット列が形成される。
【００５５】
また、コントローラー６０は、各ヘッドからインクを噴射させた後、その搬送方向下流側の仮硬化用照射部４２の各照射部（４２ａ〜４２ｄ）にＵＶ照射を行なわせる。これにより、各ヘッドによって紙Ｓに形成されたドットが仮硬化される。このようにドットの形成と仮硬化とをインク色毎に順次行なう。そして、コントローラー６０は、最後に本硬化用照射部４４に本硬化用のＵＶ照射を行なわせる。
【００５６】
第４実施形態では、各ヘッドと各照射部が、図２のような一直線状ではなく、図１２のように搬送ドラム２６の周面に沿って交互に配置される。このため、各照射部からＵＶ光が漏れると、図２の場合よりも、ヘッドがＵＶ光によって照射される可能性が高くなる。
この場合も、各照射部の構成を、前述の実施形態と同様にすることで、各照射部の光源４２１から放射されるＵＶ光が照射部の内側に集まるようになり、各照射部からのＵＶ光の漏れが低減する。従って、この図１２のようなドラム形の搬送ユニットの場合に、各照射部の構成を前述の実施形態のようにすると、特に効果的である。
【００５７】
＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、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言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００５８】
＜プリンターについて＞
前述の実施形態では、液体噴射装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。
【００５９】
＜インクについて＞
前述の実施形態は、紫外線(ＵＶ)の照射を受けることによって硬化するインク（ＵＶインク）をノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではなく、ＵＶ以外の他の光（例えば可視光線など）の照射を受けることによって硬化する液体をノズルから吐出しても良い。この場合、仮硬化用照射部４２及び本硬化用照射部４４から、その液体を硬化させるための光（可視光線など）を照射するようにすればよい。
【００６０】
また、本実施形態では、ブラック、シアン、マゼンダ、イエローの各色のインクを媒体に噴射していたが、他の色（例えば白）のインクを媒体に噴射してもよい。また、無色透明のインクを媒体に噴射してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１ プリンター、２０ 搬送ユニット、
２３Ａ 上流側搬送ローラー、２３Ｂ 下流側搬送ローラー、
２４ ベルト、２５Ａ 上流側ローラー、２５Ｂ 下流側ローラー、
２６ 搬送ドラム、３０ ヘッドユニット、４０ 照射ユニット、
４２ 仮硬化用照射部、４２ａ 第１照射部、４２ｂ 第２照射部、
４２ｃ 第３照射部、４２ｄ 第４照射部、
４４ 本硬化用照射部、５０ 検出器群、６０ コントローラー、
６１ インターフェイス部、６２ ＣＰＵ、６３ メモリー、
６４ ユニット制御回路、１１０ コンピューター、
４２０ フード、４２１ 光源、４２２ 反射板、
４２３ プリズム、４２４ 矩形プリズム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、
前記光を照射する照射部と、
を備えた液体噴射装置であって、
前記照射部は、
前記光の光源と、
前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、
を有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
前記光源と前記媒体との間に、前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の板状部材を有し、
前記反射面は、各板状部材の両面に形成されている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
前記光源と前記媒体との間に配置された複数のプリズムであって、前記媒体に垂直な第１面と、前記光源から離れるにつれて前記第１面との間隔が狭くなる第２面とを有するとともに、各プリズムの前記第２面が前記第１面に対して前記照射部の内側になるように配置された複数のプリズムを有し、
前記反射面は、各プリズムの前記第１面に形成されている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体噴射装置であって、
前記第１面と前記第２面との間隔の最大値は、前記第１面の前記媒体に垂直な方向の長さよりも短い
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の液体噴射装置であって、
前記光源と前記各プリズムとの間に、前記媒体に垂直な端面に前記反射面が形成された矩形プリズムをさらに有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の液体噴射装置であって、
前記媒体を周面にて搬送する円筒形状の搬送部材を有し、
前記ヘッドと前記照射部が、前記搬送部材の前記周面に沿って配置されている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
光の照射を受けることによって硬化する液体を媒体に向けて噴射するヘッドと、
前記光を照射する照射部と、
を備えた液体噴射装置であって、
前記照射部は、
前記光の光源と、
前記光源と前記媒体との間に設けられた複数の反射面であって、お互いに対向する２つの反射面の組を複数組有し、前記お互いに対向する各面が前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の反射面と、
を有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
前記光源と前記媒体との間に、前記媒体に垂直な方向に対して平行に配置された複数の板状部材を有し、
前記反射面は、各板状部材の両面に形成されている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液体噴射装置であって、
前記光源と前記媒体との間に配置された複数のプリズムであって、前記媒体に垂直な第１面と、前記光源から離れるにつれて前記第１面との間隔が狭くなる第２面とを有するとともに、各プリズムの前記第２面が前記第１面に対して前記照射部の内側になるように配置された複数のプリズムを有し、
前記反射面は、各プリズムの前記第１面に形成されている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体噴射装置であって、
前記第１面と前記第２面との間隔の最大値は、前記第１面の前記媒体に垂直な方向の長さよりも短い
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の液体噴射装置であって、
前記光源と前記各プリズムとの間に、前記媒体に垂直な端面に前記反射面が形成された矩形プリズムをさらに有することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の液体噴射装置であって、
前記媒体を周面にて搬送する円筒形状の搬送部材を有し、
前記ヘッドと前記照射部が、前記搬送部材の前記周面に沿って配置されている
ことを特徴とする液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２６９５７４（Ｐ２０１０−２６９５７４Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２５５６４（Ｐ２００９−１２５５６４）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【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２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【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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