画像記録装置
【課題】インクジェット記録ヘッドにより生じたインクミストは、構成部位への付着を防止して排出するためには強い風量の気流が必要であり、吐出されたインク滴の着弾位置に影響を与えかねない。
【解決手段】インク滴を吐出する記録ヘッドを搭載する画像記録装置は、着弾したインク滴によるインク層を硬化する光照射部を有し、光照射部は、画像記録媒体と対向する側に回転する円柱状レンズを配置して、発生したミストをその回転による気流に乗せて、円柱状レンズや構成部材への付着を防止して排出する。
【解決手段】インク滴を吐出する記録ヘッドを搭載する画像記録装置は、着弾したインク滴によるインク層を硬化する光照射部を有し、光照射部は、画像記録媒体と対向する側に回転する円柱状レンズを配置して、発生したミストをその回転による気流に乗せて、円柱状レンズや構成部材への付着を防止して排出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドのインク吐出時に発生するミストの影響を抑制する画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、記録媒体上にインクジェット記録ヘッドを用いてインク滴を吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置がある。その中で、インクとして光硬化性を有する液状機能性材料を用いて画像形成を行うインクジェット記録装置は、環境に優しく、種々の材料からなる記録媒体に高速記録可能で且つ、滲みにくく高精細画像が得られる等の特徴を有している。例えば、ＵＶ（紫外線）硬化型インクを用いた装置は、光源の扱い易さ、コンパクト化等の利点から実用化が進められている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置は、記録ヘッドからインクを吐出した際に、記録媒体に着弾するインクの主液滴と共に、微小液滴であるサテライトや、失速したインク滴液であるインクミスト（以下、ミストと称する）が発生する。このようなミストは、機能性材料の蒸発を無視したとして、そのサイズが、０．５μｍ〜１０μｍ程度であり、特に１μｍ前後のミストの発生抑制は困難である。
【０００４】
このようなミストは、インクジェット記録装置内を浮遊し、内部の機構や部品に付着して定着し、装置内を汚染することとなる。特に、ミストの一部が光源（ＵＶ光源）に付着すると、そのミストは硬化して硬化膜を形成する。次第にその硬化膜が積層されてＵＶ光源から照射される紫外線の回復不能な光量低下を引き起こし、ランプ交換が頻繁に発生するという問題になる。
【０００５】
そこで、従来の照射光量の低下を防止する対策として、以下のような技術が提案されている。例えば、特許文献１には、水性ＵＶ硬化型インクを用いたインクジェット記録装置において、インク吐出時にＵＶ光照射手段内で生じさせた風を記録媒体に吹き付け、この記録媒体から戻った風に画像形成で生じたミストを乗せて、インクジェット記録ヘッドとＵＶ光照射手段との間に設置したミスト捕捉部へ導き、ミストを捕捉して画像形成装置内に拡散することを防止する技術が提案されている。他にも、特許文献２には、インクにＵＶ光を照射する光源と、光源を囲うように配置され、記録媒体側に開口が形成された光源ハウジングと、光源ハウジングから記録媒体側に送風する排気機構とで構成された光照射ユニットを有し、光源にインクミストが付着することを防止する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６２４３１号公報
【特許文献２】特開２００９−８３２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した特許文献１で提案された技術において、光源又はランプハウス等の光学系への付着を防止して光源外へミストを排出するための気流は、かなり強い風量が必要である。また、特許文献２では、風量と画質の関係が記述してあり、インクミストの付着防止と画質がトレードオフとなってしまうことが明確である。また、ＵＶ光源の前方であって、記録媒体に近接した位置に配設するガラス板又は、光学系、例えば集光レンズには、ミストが付着することを抑制・防止するための措置を取らなければならない。
【０００８】
しかしながら、提案された技術においては、光照射手段内から、光照射手段外つまり、ガラス板や集光レンズの前面側（記録媒体に対向する面側）には気流が発生していないか、発生させることができない。又は気流の流れが弱い。このため、搬送される記録媒体によって、ヘッドと記録媒体との間や、ガラス板や光学部品と記録媒体との間に発生する気流に乗って浮遊するインクミストが、ガラス板や集光レンズに付着してしまう。
【０００９】
そこで本発明は、記録媒体に光を照射する又は記録媒体からの光を集光する光学系へのインクミストの付着を抑制し、且つ付着抑制が画質に影響を与えず、高画質の記録が可能な画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、記録媒体上にインク滴を着弾してインク層からなる画像を形成する画像記録部と、前記記録媒体上に形成された画像に光を照射し、前記インク層を硬化させて前記記録媒体への定着を促進する光照射部と、を有する画像記録装置において、前記光照射部は、光を発する光源と、その中心軸が前記光源から発せられた光の光軸に対して交差するように配置され、前記光源から発せられた光を記録媒体に向かって、集光照射させる円柱状レンズと、前記円柱状レンズをその中心軸まわりに回転駆動させる回転駆動機構と、を有する画像記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学系へのインクミストの付着を抑制することができるので、十分な照射光量又は受光光量を確保でき、安定した効果効率を高画質で維持できる画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置の概念的な構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１における記録ヘッドとＵＶ光個別光源のうちの１組を拡大して表示した概略図である。
【図３】図３は、図２に示した記録ヘッドとＵＶ光個別光源の構成において、回転に伴う気流の流れを模式的に示す図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、第３の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、第４の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る駆動源を含むＵＶ光個別光源の回転駆動機構の構成例を示す図である。
【図８】図８は、第５の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図９】図９は、第６の実施形態に係る画像読み取り装置に回転するロッドレンズを搭載した構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置の概念的な構成例を示す図である。本実施形態の画像記録装置１は、ＵＶ硬化型インク（以下、ＵＶインクと称する）によるインク滴で記録媒体上に画像を形成し、ＵＶ光源からＵＶ光を着弾したインクに照射して、その画像を定着するインクジェット記録装置である。
【００１４】
また、以下の説明において、記録媒体の搬送方向をＹ軸方向とし、記録媒体の画像記録面においてＹ軸方向と直交する記録媒体の幅方向をＸ軸方向（主走査方向）とし、これらＸ−Ｙ軸方向と直交する所謂、上下（又は、垂直）方向をＺ軸とする。
【００１５】
本実施形態の画像記録装置１は、図示しない筐体で覆われて、外部からの光線が入らない又は、ＵＶ光が外部に漏れ出ないように、遮光されている。その筐体内部には、図１に示すように、搬送機構２と、搬送機構２の上方に記録ヘッド部３及びＵＶ光個別照射部４ＵＶ光主照射部５及び、画像記録及び硬化処理を含み装置全体を制御する制御部６とで構成され、各構成部が図示しない本体フレームに設けられている。尚、図１には、本実施形態に関わる構成部位のみを示しており、通常の画像記録装置が備える例えば、入力部（タッチパネル）、表示装置、記録媒体供給部及び排出部等の他の構成部は搭載しているものとする。
【００１６】
搬送機構２は、図示しないフレームに回転可能に設けられたローラ１１、１２、１３及び１４に、無端ベルト１５を掛架して構成される。無端ベルト１５下には、平板のプラテン１６が配置されており、連続する画像記録エリア１６Ａとインク硬化エリア１６Ｂを形成する。ローラ１１は、図示しないモータ等の駆動源が連結された駆動ローラ（以下、駆動ローラ１１と称する）であり、他のローラ１２、１３及び１４を従動させて、ベルト１５を所望する速度で回動させる。無端ベルト１５及びプラテン１６は、共に、貫通する多数の小孔が一様に開口される。プラテン１６の下方には、ファン１７が設けられており、駆動により無端ベルト１５及びプラテン１６を通して吸気して、搬送される記録媒体１０を吸着する。
【００１７】
また、ファン１７を用いない吸着手段としては、筐体内を排気するために設けられた排気装置を利用した排気吸着、又は高電圧装置による静電吸着等の公知な手法を採用してもよい。無端ベルト１５の近傍には、搬送される記録媒体１０を検出するための図示しない検出用センサが設けられている。さらに、駆動ローラ１１には、後述するエンコーダが設けられている。さらに、無端ベルト１５の搬送方向の最下流側又は、図示しない記録媒体排出部の最上流側には、後述する画像読み取り装置が配置されている。この画像読み取り装置は、主として、定期的又は修理後（メンテナンス後）に記録される画像をチェックするために、記録されたテストパターン等を読み取るための装置である。この画像読み取り装置による読み取り結果に基づき、画像調整が行われる。
【００１８】
記録ヘッド部３には、複数の記録ヘッド３ａ〜３ｅが搬送方向に沿って並設される。各記録ヘッド３ａ〜３ｅは、記録媒体１０の幅を越える記録領域のノズル列を有するアレー形状のフルライン型ヘッドであり、各ノズルはピエゾ型ノズルを採用している。各記録ヘッド３ａ〜３ｅは、それぞれにノズル列が搬送方向と直交するＸ軸方向に沿うように並設される。
【００１９】
また、ノズルにおけるインク吐出方向は、Ｚ軸方向で無端ベルト１５上の記録媒体１０に向かうように設けられている。記録ヘッド３ａ〜３ｅは、不図示のインク貯留部が接続され、それぞれに異なる色例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び白（Ｗ）のインクが供給され、記録ヘッド駆動装置である図示しないドライバ回路によりインク各色の吐出量が制御されている。また、制御部６により、これらの５組のＵＶインクの種類や色は用途により選択され、必要に応じて感度や粘度等を変更して使用することもできる。
【００２０】
インク吐出のタイミングは、予め定めた基準信号、例えば、搬送経路上に設けられた記録媒体１０の先端を検出するセンサのセンサ信号、又は駆動ローラ１１に設けられたエンコーダの検出信号を用いて、ノズル列におけるインク吐出時間を調整する。
【００２１】
さらに、各記録ヘッド３ａ〜３ｅの下流側の極近傍には、光照射部として、ＵＶ光個別照射部４（４ａ〜４ｅ）がそれぞれ配置されている。また、ＵＶ光個別照射部４ａ〜４ｅの下流側でプラテンと対向して、ＵＶ光個別照射部４よりも照射する光の光量が大きいＵＶ光主照射部５が設けられている。本実施形態では、光照射部として、ＵＶ光個別照射部４とＵＶ光主照射部５とを搭載しているが、必ずしもこれらの２つが搭載される必要はなく、いずれか１つでもよい。
【００２２】
ＵＶ光個別照射部４ａ〜４ｅは、各記録ヘッドが吐出したインク層の少なくとも表面を瞬時に仮硬化させる。この仮硬化は、インク層が完全固化した状態ではなく、インク層の記録媒体１０内への浸透や、記録媒体１０の表面に拡散しない程度に増粘された状態である。その後、ＵＶ光主照射部２２の照射により、仮硬化状態にあるＵＶインク層を完全に固化して、記録媒体に画像を定着させる。
【００２３】
このように構成されたインクジェット記録装置は、図示しない給紙装置から供給された記録媒体１０は、搬送機構２の無端ベルト１５に吸着されて搬送され、図示しない排紙装置に搬送され、トレイ等に排出される。
【００２４】
図２は、図１における記録ヘッド３ａ〜３ｅとＵＶ光個別光源４ａ〜４ｅのうちの１組を拡大して表示した概略図である。図２においては、代表として１組の構成例を示しているが、他の４組においても同等の構成及び作用である。
【００２５】
記録ヘッド３からは、図示しないドライバ回路からの指示によって、ＵＶインク液滴２０ａが吐出される。吐出されたＵＶインク液滴２０ａは、記録媒体１０上に着弾し、ＵＶインク層２０を形成する。ＵＶインク層２０は、記録媒体１０の物性によって性状が異なる。記録媒体１０にインクの吸収性があれば、着弾したＵＶインク層２０は、一部が記録媒体１０内に浸み込み、その表層近くに形成される。記録媒体１０がインク非吸収性ならば、ＵＶインク層２０は、記録媒体１０の表層上に形成される。
【００２６】
図７に示すように、ＵＶ光個別光源４は、ハウジングであるＵＶ光源ケース２１内に、光学部品が配置されて、光源として、例えば、図示しないＵＶ光発生源からのＵＶ光がＵＶライトガイド２２で引き込まれ、拡げられたＵＶ光照射口部２２ａに引き込まれている。このＵＶ光照射口部２２ａの照射範囲は、記録媒体１０の幅又は、記録ヘッド３の画像記録領域をカバーする。この照射範囲は、例えば、ＵＶライトガイド２２が必要な本数を配置しても良いし、複数の束ねられたライトガイド（光ファイバー）を、ＵＶ光源ケース２１内で、ばらし又は分岐させて拡げて記録媒体１０の幅方向に分散させてもよい。尚、ＵＶ光照射口部２２ａの先端には、図示しないレンズを配置して、拡がったＵＶ光が記録媒体上で均一な光量となるようにしてもよい。
【００２７】
ＵＶライトガイド２２により導かれたＵＶ光は、記録媒体１０に対向する側の開口を塞ぐように設けられたロッドレンズ（円柱状レンズ）７に向けて照射される。このロッドレンズ７は、入射したＵＶ光を収束して、記録媒体１０上でライン状になるように照射する。このロッドレンズ７は、記録媒体の面方向と平行、即ち、記録媒体１０面に対して、平行な軸（中心軸）を有する円柱状であって、レンズ駆動軸２３（この駆動軸は、記録媒体面内に平行である）を中心として、回転可能に配設されている。尚、記録媒体１０の種別（普通紙、厚紙、封筒、フィルム等）によって、記録ヘッドが好適するギャップ（ノズルと記録媒体間の距離）となるように高さ調整されると、同様に、ＵＶ光個別光源４は図示しない高さ調整機構を備えている。
【００２８】
また図７に示すように、円柱形状レンズであるロッドレンズ７を回転させるための回転駆動機構として、レンズ駆動軸２３の一端には、レンズ駆動モータ３２が駆動軸３１により接続される。このレンズ駆動モータ３２によって、ロッドレンズ７は、任意の速度（角速度）で回転することが可能である。この速度は、搬送機構２による記録媒体１０の最高搬送速度よりも速い一定の高速度で回転（定回転速度モード）と、選択された記録画質に応じた搬送速度よりも速い可変する高速度で回転する（可変回転速度モード）とを設けてもよい。
【００２９】
記録媒体１０に画像を記録する際に、ユーザがその画質を選択指定する場合が多い。通常、高画質を選択するほど、記録ヘッドからの吐出されるインク滴が微小化され吐出回数も増加するため、画像記録時間が長くかかる。従って、搬送速度も高画質になるほど遅くなり、低画質になるほど、搬送速度が速くなっている。
【００３０】
この可変回転速度モードは、記録媒体１０の処理形態（画像の画質、レイアウト等）に応じた搬送速度よりもロッドレンズ７の回転速度が速い速度になるように適宜設定する速度モードである。尚、このように適宜可変してもよいが、画像の画質等の処理形態は、予めメニュー画面に設定されている範囲内であるため、ユーザが設定する条件に対する記録媒体１０の搬送速度は既知である。よって、図示しないメモリ（テーブル）に予め複数の回転速度の速度モードを記録しておき、ユーザから選択された設定条件に従って、制御部６が対応する速度モードを読み出して、レンズ駆動モータ３２を駆動制御してもよい。この時、ロッドレンズ７の回転方向は、記録媒体１０に対向する面側、つまり前面側が記録媒体１０の搬送方向と同じ方向（下流側）となる向きに設定される（図２における時計まわり方向に回転）。
【００３１】
次に、図３を参照して、本実施形態における作用について説明する。
図３は、図２に示した記録ヘッド３とＵＶ光個別光源４の構成において、回転に伴う気流の流れを模式的に示す図である。
【００３２】
画像記録は、記録媒体が図示しない給紙装置から給紙され、無端ベルト１５により搬送される記録媒体を検知し、記録ヘッド３ａ〜３ｅにより画像記録が開始される。記録された画像は、それぞれの記録ヘッド３ａ〜３ｅの下流側に設けられたＵＶ光個別光源４ａ〜４ｅにより仮硬化がなされる。
【００３３】
記録ヘッド３から記録媒体１０に吐出されたＵＶインク液滴はＵＶ光個別光源４で仮硬化が成される。ＵＶ光個別光源４内のロッドレンズ７は、画像記録開始時、又は記録媒体搬送開始時と同じタイミングで回転を開始する。これらの開始のタイミングは、用いられているロッドレンズ７の回転駆動手段によって選択すれば良いが、図７に示すレンズ駆動モータ３２でロッドレンズ７を直接駆動する場合には、回転開始のレスポンスが高いので、画像記録開始と同期させればよい。
【００３４】
記録ヘッド３からのＵＶインク液滴２０ａの吐出に伴い、ミスト３１（ここでは、矢印にて発生した範囲を示している）が生成される。このミスト３１は、図示しない記録ヘッド３の吐出口（ノズル）の周辺のほぼ均等に生成する。しかし、ミスト３１は、図３に示すように、記録媒体１０の搬送によって発生する記録媒体１０面近傍の気流Ａによって、押し流されて、記録媒体１０と共に搬送方向下流側に向かって移動するものが多くなる。
【００３５】
従って、記録ヘッド３の下流側直近に配置されたＵＶ光個別光源４のロッドレンズ７に向かって、ミスト３１は移動することになる。この時、ロッドレンズ７が回転せずに固定していた場合には、ロッドレンズ７にミスト３１が付着し、さらに透過しているＵＶ光により硬化されて定着してしまう。この定着したインクの層が厚くなるに従い、透過すべきＵＶ光が遮られてしまう。
【００３６】
これに対して、本実施形態によるロッドレンズ７は、前述したように、ミストが付着しようとする前面が少なくとも記録媒体１０の搬送速度よりも速い回転速度となる回転数に設定されている。即ち、ロッドレンズ７が回転していると、空気には粘性があるため、ロッドレンズ７表面上の空気は、ロッドレンズ７の回転に追従して移動する。理論的には、ロッドレンズ７の極表面の空気は、ロッドレンズ７の移動速度と同速度で空気は追従しているため、ロッドレンズ７表面近傍の空気は、かなりの高速で移動することとなる。
【００３７】
このため、ロッドレンズ７の前面近傍には、ロッドレンズ７の回転により気流Ａよりも流速が早い気流Ｂが発生する。そして、ロッドレンズ７と記録媒体１０間に発生する気流は、記録媒体の搬送によって発生する気流Ａと、ロッドレンズの回転によって発生する気流Ｂとが合流し、非常に速い気流が発生する。
【００３８】
つまり、ロッドレンズ７と記録媒体１０間に発生する気流は、ロッドレンズ７を固定した場合に比べて、非常に早い気流が発生し、この空間（ロッドレンズ７と記録媒体１０との間）の気圧は、非常に低下することになる。記録ヘッド３の記録動作に伴い図示しないノズル部から生成したインクミスト３１は、この低い気圧に吸い寄せられ、ロッドレンズ７と記録媒体１０の間の空間に入って行く。
【００３９】
しかしながら、ロッドレンズ７の高速回転による高い流速の気流は、ミスト３１をロッドレンズ７に到達及び付着させることなく、ＵＶ光個別光源４の搬送方向下流側に吹き飛ばしている。よって、ロッドレンズ７には、ミスト３１の付着はなく、ＵＶ光の遮蔽が無くなり、仮硬化を長期に渡り安定して照射することができる。
【００４０】
また、ロッドレンズ７の回転駆動機構は、図７に示すように、ＵＶ光照射領域を避けて配置されているため、ロッドレンズ７の回転がＵＶ照射に影響を与えることもない。また、ミスト３１は、ロッドレンズ７の被照射側を通過する際に、ＵＶ光に照射されて硬化されるため、硬化されたミストは、記録媒体１０に定着することなく除去される。
【００４１】
以上説明したように、ロッドレンズ７の高速回転によって発生する気流Ｂは、ロッドレンズ７と記録媒体１０の間の極小領域に限られており、且つ記録ヘッド３の直下の気流には影響はない。さらに、気流Ｂは、重量の軽いミストに対しては吸引力として働くが、記録媒体１０に着弾させるインク滴はサイズが異なっているため、着弾位置には全く影響を与えない。よって、本実施形態によるインクミスト抑制手段が画質に影響を与えることはない。尚、本実施形態を含む以下に説明する実施形態においては、ＵＶインクを用いたインクジェット記録装置を一例として説明しているが、これに限定されるものではなく、インクにより画像記録を行い、ミストが発生する記録装置に対して、容易に適用することができる。
【００４２】
従って、従来技術で提案されている光源内から光源外部に気流を発生させた場合において、強い気流が広い領域に渡り流れることで、記録ヘッドの吐出（インク滴の飛翔航路）にまで影響を与えるものとは根本的に異なっている。さらに、ロッドレンズ７を回転させてミストの付着を防止する効果は、ミスト３１を捕捉しないために、従来には必要であった定期的なクリーニングやメンテナンスを必要としない。
【００４３】
［第２の実施形態］
次に図４は、第２の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付して、その説明省略する。また、本実施形態では、ＵＶ光個別光源のみについて説明するが、これ以外は、第１の実施形態における図１に示す構成を備えている。
【００４４】
本実施形態のＵＶ光個別光源４は、搬送方向の下流側に、整流板２４を追加して設けた構成である。ロッドレンズ７を通過した後の高速の気流は、ＵＶ光源ケース２１の側面によってうず等の気流の乱れを発生させる。
【００４５】
そこで、本実施形態では、ロッドレンズ７の前面側の最も低い（最も記録媒体に近い）箇所と同じ高さで、ロッドレンズ面に近接させた位置に、平板形状の整流板２４を設けている。この整流板２４は、ロッドレンズ７を通過した後の気流に対して、高い流速を維持させることで、ロッドレンズ７下流側、又はＵＶ光個別光源４の下流側面にミスト３１が付着することを防止し、よりミスト付着防止効果を高めることができる。
【００４６】
［第３の実施形態］
次に図５は、第３の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第２の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付し、またＵＶ光個別光源以外に第１の実施形態における図１に示す構成をも備えている。
【００４７】
本実施形態は、前述した第２の実施形態における整流板２４（搬送方向下流側）と、ロッドレンズ７との間に、ロッドレンズ７と接触するブレード２５を追加した構成である。ブレード２５は、ゴムや樹脂等の弾性部材からなり、少なくともロッドレンズ７にキズ等の損傷を与えない部材により構成されている。
【００４８】
ミスト３１は、高速の気流によりロッドレンズ７には、ほとんど付着していないが、全く無いということではない。微量ながら付着したミスト３１は、ＵＶ光に晒されて硬化した状態で付着しているため、ブレード２５を当接させて、剥ぎ取ることができる。但し、固化したミスト３１を剥ぎ取るため、ブレード２５は、ロッドレンズ７（ＵＶ光の照射窓）を通る光束を遮らない位置で、且つロッドレンズ７よりも搬送方向下流側に配置しなければならない。
【００４９】
また、この剥ぎ取りは、簡単に除去可能であり、除去された固化ミスト３１は僅かな量であるため、特別に回収手段を設ける必要はない。
このブレード２５の付加により、より長時間のメンテナンス不要にすることができ、また、不測のロッドレンズ７へのＵＶインク付着があったとしても、ブレード２５による掻き落しによって、ＵＶ照射光量に影響を与えることなく、画像記録をすることが可能となる。
【００５０】
［第４の実施形態］
次に図６は、第４の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第３の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付し、またＵＶ光個別光源以外に第１の実施形態における図１に示す構成をも備えている。
【００５１】
本実施形態は、前述した第３の実施形態における整流板２４とブレード２５の機能を統合して一体的に構成したブレード整流板２６を設けている。
【００５２】
このブレード整流板２６は、先端部２６ａが湾曲してロッドレンズ７の当接し、先端部より後方は、平板形状の整流板部２６ｂとなっている。機能は、整流板とブレードとが一体化したシンプルな構造であり、効果的にミスト３１のＵＶ光個別光源４への付着を防止し、且つ付着したミスト３１を掻き落すことにより、長期に渡って光源を保護して安定した高画質画像を形成することが可能となる。
【００５３】
［第５の実施形態］
次に図８は、第５の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付し、またＵＶ光個別光源以外に第１の実施形態における図１に示す構成をも備えている。
【００５４】
本実施形態は、ＵＶライトガイド２２に替わって、ＵＶ光源ケース２１内にＵＶ光源となる紫外線ＬＥＤ等の光学素子４１を複数個配置した構成例である。本実施形態は、ライトガイドの引き廻しが難しい小型の画像記録装置に好適する。
【００５５】
［第６の実施形態］
次に、図９は、第６の実施形態に係る画像読み取り装置に回転するロッドレンズを搭載した構成例を示している。前述した第１乃至第５の実施形態においては、ＵＶインクを硬化させるＵＶ光個別光源に回転するロッドレンズを搭載した構成であった。インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置は、ＵＶ光源だけではなく、撮像素子と光学系により構成される画像読み取り装置も搭載されている。従って、画像読み取り装置も記録ヘッドの下流側に配置され、ＵＶ光源と同等なミストの環境下にある。
【００５６】
図９に示すように、画像読み取り装置５１は、記録ヘッド３の搬送方向の下流側に配置され、記録媒体に記録された画像（調整用テストパターン等）や記録媒体の端部（先端、後端及び側端等）の検出に用いられている。
【００５７】
本実施形態の画像読み取り装置５１は、ケース５２内にＣＭＯＳ素子等の撮像素子５３と、撮像光学系５４とが配置されている。また、ケース５２の記録媒体と対向する側の開口部には、回転するロッドレンズ（円柱状レンズ）７が設けられている。撮像素子５３における撮像の制御及び撮像光学系５４の合焦動作の制御等は、図示しない撮像制御部により行われている。
撮像光学系５４は、凸レンズ（対物レンズ）として機能するロッドレンズ７を含めて、撮像画像の補整や合焦を行い、撮像素子５３に結像する。
【００５８】
本実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様に、記録媒体の搬送速度よりも速い速度でロッドレンズ７を回転させる図７に示したと同等な回転機駆動機構（レンズ駆動モータ３２等）を備えており、て、ミスト３１の付着を抑制させることができる。尚、画像読み取り装置５１は、ＵＶ光源（ＵＶ光個別照射部４及びＵＶ光主照射部５）よりも記録ヘッド３とは離れているため、ＵＶ光源ほどは、ミストの影響を受けない。また、ＵＶ光個別照射部４と同様に、整流板を設けることにより、よりミスト３１の付着を防止することができる。但し、ＵＶ光を照射する機能を備えていないのでブレードは設けなくともよい。
以上のように本実施形態の画像読み取り装置５１は、インクジェット記録による発生したインクミストに対して、その付着を防止することにより、第１の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００５９】
前述した各実施形態では、ロッドレンズ（円柱状レンズ）を例として説明したが、他にも、球状レンズであっても同様な効果を得ることができる。また、ロッドレンズは、回転軸をノズル列方向又は記録媒体の記録面に平行な軸により回転したが、例えば、釣り鐘形状（下方が曲面）、円錐形状、球形状又は環形状のレンズ（又は部材）を回転させる場合には、インクの吐出方向、又は、記録媒体の記録面に傾きを持った軸方向に回転させてもよい。尚、画像読み取り装置５１以外においても、搬送経路上に設けられて記録媒体１０の先端（後端）又は側端を検出する光学センサの光学系に、本実施形態のロッドレンズを適用してもよい。
【００６０】
尚、前述した各実施形態では、搬送機構により搬送されている記録媒体に固定されたインクジェット記録ヘッドが画像を形成する、所謂ラインプリンタについて説明したが、これに限定されず、インクジェット記録ヘッドと光照射装置が一体的に走査移動して画像を記録する、シリアルプリンタに対しても容易に適用することができる。
【００６１】
前述した各実施形態は、以下の発明を含んでいる。
（１）記録ヘッドと、記録ヘッド下流側であって、記録ヘッドに隣接するよう配置された光源装置において、光源装置の光学系を構成する複数の光学部品のうち、最も記録媒体側に配設される光学部品における記録媒体側の表面上に気流を発生させるように、当該光学部品を回転駆動させることを特徴とする画像記録装置。
（２）前記（１）項において、該レンズは記録媒体との距離が、記録ヘッドと記録媒体間との距離に近い値であることを特徴とする画像記録装置。
（３）前記（１）項において、光源とレンズとの隙間はごく少ないことを特徴とする画像記録装置。
（４）前記（１）項において、光源下流側に整流板を設けたことを特徴とする画像記録装置。
（５）前記（１）項において、光源下流側にブレードを設けたことを特徴とする画像記録装置。
（６）前記（４）項において、光源下流側に整流板はブレードの機能を有することを特徴とする画像記録装置。
【符号の説明】
【００６２】
１…画像記録装置、２…搬送機構、３，３ａ〜３ｅ…記録ヘッド部、４，４ａ〜４ｅ…ＵＶ光個別照射部、５…ＵＶ光主照射部、６…制御部、１０…記録媒体、１１…駆動ローラ、１２，１３，１４…ローラ、１５…無端ベルト、１６…プラテン、１６Ａ…画像記録エリア、１６Ｂ…インク硬化エリア、１７…ファン、２０…ＵＶインク層、２０ａ…ＵＶインク液滴、２１…ＵＶ光源ケース（ハウジング）、２２…ＵＶライトガイド、２２ａ…ＵＶ光照射口部、２３…レンズ駆動軸、３２…レンズ駆動モータ、３３…駆動軸。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録ヘッドのインク吐出時に発生するミストの影響を抑制する画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、記録媒体上にインクジェット記録ヘッドを用いてインク滴を吐出して画像記録を行うインクジェット記録装置がある。その中で、インクとして光硬化性を有する液状機能性材料を用いて画像形成を行うインクジェット記録装置は、環境に優しく、種々の材料からなる記録媒体に高速記録可能で且つ、滲みにくく高精細画像が得られる等の特徴を有している。例えば、ＵＶ（紫外線）硬化型インクを用いた装置は、光源の扱い易さ、コンパクト化等の利点から実用化が進められている。
【０００３】
このようなインクジェット記録装置は、記録ヘッドからインクを吐出した際に、記録媒体に着弾するインクの主液滴と共に、微小液滴であるサテライトや、失速したインク滴液であるインクミスト（以下、ミストと称する）が発生する。このようなミストは、機能性材料の蒸発を無視したとして、そのサイズが、０．５μｍ〜１０μｍ程度であり、特に１μｍ前後のミストの発生抑制は困難である。
【０００４】
このようなミストは、インクジェット記録装置内を浮遊し、内部の機構や部品に付着して定着し、装置内を汚染することとなる。特に、ミストの一部が光源（ＵＶ光源）に付着すると、そのミストは硬化して硬化膜を形成する。次第にその硬化膜が積層されてＵＶ光源から照射される紫外線の回復不能な光量低下を引き起こし、ランプ交換が頻繁に発生するという問題になる。
【０００５】
そこで、従来の照射光量の低下を防止する対策として、以下のような技術が提案されている。例えば、特許文献１には、水性ＵＶ硬化型インクを用いたインクジェット記録装置において、インク吐出時にＵＶ光照射手段内で生じさせた風を記録媒体に吹き付け、この記録媒体から戻った風に画像形成で生じたミストを乗せて、インクジェット記録ヘッドとＵＶ光照射手段との間に設置したミスト捕捉部へ導き、ミストを捕捉して画像形成装置内に拡散することを防止する技術が提案されている。他にも、特許文献２には、インクにＵＶ光を照射する光源と、光源を囲うように配置され、記録媒体側に開口が形成された光源ハウジングと、光源ハウジングから記録媒体側に送風する排気機構とで構成された光照射ユニットを有し、光源にインクミストが付着することを防止する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６２４３１号公報
【特許文献２】特開２００９−８３２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前述した特許文献１で提案された技術において、光源又はランプハウス等の光学系への付着を防止して光源外へミストを排出するための気流は、かなり強い風量が必要である。また、特許文献２では、風量と画質の関係が記述してあり、インクミストの付着防止と画質がトレードオフとなってしまうことが明確である。また、ＵＶ光源の前方であって、記録媒体に近接した位置に配設するガラス板又は、光学系、例えば集光レンズには、ミストが付着することを抑制・防止するための措置を取らなければならない。
【０００８】
しかしながら、提案された技術においては、光照射手段内から、光照射手段外つまり、ガラス板や集光レンズの前面側（記録媒体に対向する面側）には気流が発生していないか、発生させることができない。又は気流の流れが弱い。このため、搬送される記録媒体によって、ヘッドと記録媒体との間や、ガラス板や光学部品と記録媒体との間に発生する気流に乗って浮遊するインクミストが、ガラス板や集光レンズに付着してしまう。
【０００９】
そこで本発明は、記録媒体に光を照射する又は記録媒体からの光を集光する光学系へのインクミストの付着を抑制し、且つ付着抑制が画質に影響を与えず、高画質の記録が可能な画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に従う実施形態は、記録媒体上にインク滴を着弾してインク層からなる画像を形成する画像記録部と、前記記録媒体上に形成された画像に光を照射し、前記インク層を硬化させて前記記録媒体への定着を促進する光照射部と、を有する画像記録装置において、前記光照射部は、光を発する光源と、その中心軸が前記光源から発せられた光の光軸に対して交差するように配置され、前記光源から発せられた光を記録媒体に向かって、集光照射させる円柱状レンズと、前記円柱状レンズをその中心軸まわりに回転駆動させる回転駆動機構と、を有する画像記録装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光学系へのインクミストの付着を抑制することができるので、十分な照射光量又は受光光量を確保でき、安定した効果効率を高画質で維持できる画像記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置の概念的な構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１における記録ヘッドとＵＶ光個別光源のうちの１組を拡大して表示した概略図である。
【図３】図３は、図２に示した記録ヘッドとＵＶ光個別光源の構成において、回転に伴う気流の流れを模式的に示す図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図５】図５は、第３の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図６】図６は、第４の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図７】図７は、第１の実施形態に係る駆動源を含むＵＶ光個別光源の回転駆動機構の構成例を示す図である。
【図８】図８は、第５の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。
【図９】図９は、第６の実施形態に係る画像読み取り装置に回転するロッドレンズを搭載した構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置の概念的な構成例を示す図である。本実施形態の画像記録装置１は、ＵＶ硬化型インク（以下、ＵＶインクと称する）によるインク滴で記録媒体上に画像を形成し、ＵＶ光源からＵＶ光を着弾したインクに照射して、その画像を定着するインクジェット記録装置である。
【００１４】
また、以下の説明において、記録媒体の搬送方向をＹ軸方向とし、記録媒体の画像記録面においてＹ軸方向と直交する記録媒体の幅方向をＸ軸方向（主走査方向）とし、これらＸ−Ｙ軸方向と直交する所謂、上下（又は、垂直）方向をＺ軸とする。
【００１５】
本実施形態の画像記録装置１は、図示しない筐体で覆われて、外部からの光線が入らない又は、ＵＶ光が外部に漏れ出ないように、遮光されている。その筐体内部には、図１に示すように、搬送機構２と、搬送機構２の上方に記録ヘッド部３及びＵＶ光個別照射部４ＵＶ光主照射部５及び、画像記録及び硬化処理を含み装置全体を制御する制御部６とで構成され、各構成部が図示しない本体フレームに設けられている。尚、図１には、本実施形態に関わる構成部位のみを示しており、通常の画像記録装置が備える例えば、入力部（タッチパネル）、表示装置、記録媒体供給部及び排出部等の他の構成部は搭載しているものとする。
【００１６】
搬送機構２は、図示しないフレームに回転可能に設けられたローラ１１、１２、１３及び１４に、無端ベルト１５を掛架して構成される。無端ベルト１５下には、平板のプラテン１６が配置されており、連続する画像記録エリア１６Ａとインク硬化エリア１６Ｂを形成する。ローラ１１は、図示しないモータ等の駆動源が連結された駆動ローラ（以下、駆動ローラ１１と称する）であり、他のローラ１２、１３及び１４を従動させて、ベルト１５を所望する速度で回動させる。無端ベルト１５及びプラテン１６は、共に、貫通する多数の小孔が一様に開口される。プラテン１６の下方には、ファン１７が設けられており、駆動により無端ベルト１５及びプラテン１６を通して吸気して、搬送される記録媒体１０を吸着する。
【００１７】
また、ファン１７を用いない吸着手段としては、筐体内を排気するために設けられた排気装置を利用した排気吸着、又は高電圧装置による静電吸着等の公知な手法を採用してもよい。無端ベルト１５の近傍には、搬送される記録媒体１０を検出するための図示しない検出用センサが設けられている。さらに、駆動ローラ１１には、後述するエンコーダが設けられている。さらに、無端ベルト１５の搬送方向の最下流側又は、図示しない記録媒体排出部の最上流側には、後述する画像読み取り装置が配置されている。この画像読み取り装置は、主として、定期的又は修理後（メンテナンス後）に記録される画像をチェックするために、記録されたテストパターン等を読み取るための装置である。この画像読み取り装置による読み取り結果に基づき、画像調整が行われる。
【００１８】
記録ヘッド部３には、複数の記録ヘッド３ａ〜３ｅが搬送方向に沿って並設される。各記録ヘッド３ａ〜３ｅは、記録媒体１０の幅を越える記録領域のノズル列を有するアレー形状のフルライン型ヘッドであり、各ノズルはピエゾ型ノズルを採用している。各記録ヘッド３ａ〜３ｅは、それぞれにノズル列が搬送方向と直交するＸ軸方向に沿うように並設される。
【００１９】
また、ノズルにおけるインク吐出方向は、Ｚ軸方向で無端ベルト１５上の記録媒体１０に向かうように設けられている。記録ヘッド３ａ〜３ｅは、不図示のインク貯留部が接続され、それぞれに異なる色例えば、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び白（Ｗ）のインクが供給され、記録ヘッド駆動装置である図示しないドライバ回路によりインク各色の吐出量が制御されている。また、制御部６により、これらの５組のＵＶインクの種類や色は用途により選択され、必要に応じて感度や粘度等を変更して使用することもできる。
【００２０】
インク吐出のタイミングは、予め定めた基準信号、例えば、搬送経路上に設けられた記録媒体１０の先端を検出するセンサのセンサ信号、又は駆動ローラ１１に設けられたエンコーダの検出信号を用いて、ノズル列におけるインク吐出時間を調整する。
【００２１】
さらに、各記録ヘッド３ａ〜３ｅの下流側の極近傍には、光照射部として、ＵＶ光個別照射部４（４ａ〜４ｅ）がそれぞれ配置されている。また、ＵＶ光個別照射部４ａ〜４ｅの下流側でプラテンと対向して、ＵＶ光個別照射部４よりも照射する光の光量が大きいＵＶ光主照射部５が設けられている。本実施形態では、光照射部として、ＵＶ光個別照射部４とＵＶ光主照射部５とを搭載しているが、必ずしもこれらの２つが搭載される必要はなく、いずれか１つでもよい。
【００２２】
ＵＶ光個別照射部４ａ〜４ｅは、各記録ヘッドが吐出したインク層の少なくとも表面を瞬時に仮硬化させる。この仮硬化は、インク層が完全固化した状態ではなく、インク層の記録媒体１０内への浸透や、記録媒体１０の表面に拡散しない程度に増粘された状態である。その後、ＵＶ光主照射部２２の照射により、仮硬化状態にあるＵＶインク層を完全に固化して、記録媒体に画像を定着させる。
【００２３】
このように構成されたインクジェット記録装置は、図示しない給紙装置から供給された記録媒体１０は、搬送機構２の無端ベルト１５に吸着されて搬送され、図示しない排紙装置に搬送され、トレイ等に排出される。
【００２４】
図２は、図１における記録ヘッド３ａ〜３ｅとＵＶ光個別光源４ａ〜４ｅのうちの１組を拡大して表示した概略図である。図２においては、代表として１組の構成例を示しているが、他の４組においても同等の構成及び作用である。
【００２５】
記録ヘッド３からは、図示しないドライバ回路からの指示によって、ＵＶインク液滴２０ａが吐出される。吐出されたＵＶインク液滴２０ａは、記録媒体１０上に着弾し、ＵＶインク層２０を形成する。ＵＶインク層２０は、記録媒体１０の物性によって性状が異なる。記録媒体１０にインクの吸収性があれば、着弾したＵＶインク層２０は、一部が記録媒体１０内に浸み込み、その表層近くに形成される。記録媒体１０がインク非吸収性ならば、ＵＶインク層２０は、記録媒体１０の表層上に形成される。
【００２６】
図７に示すように、ＵＶ光個別光源４は、ハウジングであるＵＶ光源ケース２１内に、光学部品が配置されて、光源として、例えば、図示しないＵＶ光発生源からのＵＶ光がＵＶライトガイド２２で引き込まれ、拡げられたＵＶ光照射口部２２ａに引き込まれている。このＵＶ光照射口部２２ａの照射範囲は、記録媒体１０の幅又は、記録ヘッド３の画像記録領域をカバーする。この照射範囲は、例えば、ＵＶライトガイド２２が必要な本数を配置しても良いし、複数の束ねられたライトガイド（光ファイバー）を、ＵＶ光源ケース２１内で、ばらし又は分岐させて拡げて記録媒体１０の幅方向に分散させてもよい。尚、ＵＶ光照射口部２２ａの先端には、図示しないレンズを配置して、拡がったＵＶ光が記録媒体上で均一な光量となるようにしてもよい。
【００２７】
ＵＶライトガイド２２により導かれたＵＶ光は、記録媒体１０に対向する側の開口を塞ぐように設けられたロッドレンズ（円柱状レンズ）７に向けて照射される。このロッドレンズ７は、入射したＵＶ光を収束して、記録媒体１０上でライン状になるように照射する。このロッドレンズ７は、記録媒体の面方向と平行、即ち、記録媒体１０面に対して、平行な軸（中心軸）を有する円柱状であって、レンズ駆動軸２３（この駆動軸は、記録媒体面内に平行である）を中心として、回転可能に配設されている。尚、記録媒体１０の種別（普通紙、厚紙、封筒、フィルム等）によって、記録ヘッドが好適するギャップ（ノズルと記録媒体間の距離）となるように高さ調整されると、同様に、ＵＶ光個別光源４は図示しない高さ調整機構を備えている。
【００２８】
また図７に示すように、円柱形状レンズであるロッドレンズ７を回転させるための回転駆動機構として、レンズ駆動軸２３の一端には、レンズ駆動モータ３２が駆動軸３１により接続される。このレンズ駆動モータ３２によって、ロッドレンズ７は、任意の速度（角速度）で回転することが可能である。この速度は、搬送機構２による記録媒体１０の最高搬送速度よりも速い一定の高速度で回転（定回転速度モード）と、選択された記録画質に応じた搬送速度よりも速い可変する高速度で回転する（可変回転速度モード）とを設けてもよい。
【００２９】
記録媒体１０に画像を記録する際に、ユーザがその画質を選択指定する場合が多い。通常、高画質を選択するほど、記録ヘッドからの吐出されるインク滴が微小化され吐出回数も増加するため、画像記録時間が長くかかる。従って、搬送速度も高画質になるほど遅くなり、低画質になるほど、搬送速度が速くなっている。
【００３０】
この可変回転速度モードは、記録媒体１０の処理形態（画像の画質、レイアウト等）に応じた搬送速度よりもロッドレンズ７の回転速度が速い速度になるように適宜設定する速度モードである。尚、このように適宜可変してもよいが、画像の画質等の処理形態は、予めメニュー画面に設定されている範囲内であるため、ユーザが設定する条件に対する記録媒体１０の搬送速度は既知である。よって、図示しないメモリ（テーブル）に予め複数の回転速度の速度モードを記録しておき、ユーザから選択された設定条件に従って、制御部６が対応する速度モードを読み出して、レンズ駆動モータ３２を駆動制御してもよい。この時、ロッドレンズ７の回転方向は、記録媒体１０に対向する面側、つまり前面側が記録媒体１０の搬送方向と同じ方向（下流側）となる向きに設定される（図２における時計まわり方向に回転）。
【００３１】
次に、図３を参照して、本実施形態における作用について説明する。
図３は、図２に示した記録ヘッド３とＵＶ光個別光源４の構成において、回転に伴う気流の流れを模式的に示す図である。
【００３２】
画像記録は、記録媒体が図示しない給紙装置から給紙され、無端ベルト１５により搬送される記録媒体を検知し、記録ヘッド３ａ〜３ｅにより画像記録が開始される。記録された画像は、それぞれの記録ヘッド３ａ〜３ｅの下流側に設けられたＵＶ光個別光源４ａ〜４ｅにより仮硬化がなされる。
【００３３】
記録ヘッド３から記録媒体１０に吐出されたＵＶインク液滴はＵＶ光個別光源４で仮硬化が成される。ＵＶ光個別光源４内のロッドレンズ７は、画像記録開始時、又は記録媒体搬送開始時と同じタイミングで回転を開始する。これらの開始のタイミングは、用いられているロッドレンズ７の回転駆動手段によって選択すれば良いが、図７に示すレンズ駆動モータ３２でロッドレンズ７を直接駆動する場合には、回転開始のレスポンスが高いので、画像記録開始と同期させればよい。
【００３４】
記録ヘッド３からのＵＶインク液滴２０ａの吐出に伴い、ミスト３１（ここでは、矢印にて発生した範囲を示している）が生成される。このミスト３１は、図示しない記録ヘッド３の吐出口（ノズル）の周辺のほぼ均等に生成する。しかし、ミスト３１は、図３に示すように、記録媒体１０の搬送によって発生する記録媒体１０面近傍の気流Ａによって、押し流されて、記録媒体１０と共に搬送方向下流側に向かって移動するものが多くなる。
【００３５】
従って、記録ヘッド３の下流側直近に配置されたＵＶ光個別光源４のロッドレンズ７に向かって、ミスト３１は移動することになる。この時、ロッドレンズ７が回転せずに固定していた場合には、ロッドレンズ７にミスト３１が付着し、さらに透過しているＵＶ光により硬化されて定着してしまう。この定着したインクの層が厚くなるに従い、透過すべきＵＶ光が遮られてしまう。
【００３６】
これに対して、本実施形態によるロッドレンズ７は、前述したように、ミストが付着しようとする前面が少なくとも記録媒体１０の搬送速度よりも速い回転速度となる回転数に設定されている。即ち、ロッドレンズ７が回転していると、空気には粘性があるため、ロッドレンズ７表面上の空気は、ロッドレンズ７の回転に追従して移動する。理論的には、ロッドレンズ７の極表面の空気は、ロッドレンズ７の移動速度と同速度で空気は追従しているため、ロッドレンズ７表面近傍の空気は、かなりの高速で移動することとなる。
【００３７】
このため、ロッドレンズ７の前面近傍には、ロッドレンズ７の回転により気流Ａよりも流速が早い気流Ｂが発生する。そして、ロッドレンズ７と記録媒体１０間に発生する気流は、記録媒体の搬送によって発生する気流Ａと、ロッドレンズの回転によって発生する気流Ｂとが合流し、非常に速い気流が発生する。
【００３８】
つまり、ロッドレンズ７と記録媒体１０間に発生する気流は、ロッドレンズ７を固定した場合に比べて、非常に早い気流が発生し、この空間（ロッドレンズ７と記録媒体１０との間）の気圧は、非常に低下することになる。記録ヘッド３の記録動作に伴い図示しないノズル部から生成したインクミスト３１は、この低い気圧に吸い寄せられ、ロッドレンズ７と記録媒体１０の間の空間に入って行く。
【００３９】
しかしながら、ロッドレンズ７の高速回転による高い流速の気流は、ミスト３１をロッドレンズ７に到達及び付着させることなく、ＵＶ光個別光源４の搬送方向下流側に吹き飛ばしている。よって、ロッドレンズ７には、ミスト３１の付着はなく、ＵＶ光の遮蔽が無くなり、仮硬化を長期に渡り安定して照射することができる。
【００４０】
また、ロッドレンズ７の回転駆動機構は、図７に示すように、ＵＶ光照射領域を避けて配置されているため、ロッドレンズ７の回転がＵＶ照射に影響を与えることもない。また、ミスト３１は、ロッドレンズ７の被照射側を通過する際に、ＵＶ光に照射されて硬化されるため、硬化されたミストは、記録媒体１０に定着することなく除去される。
【００４１】
以上説明したように、ロッドレンズ７の高速回転によって発生する気流Ｂは、ロッドレンズ７と記録媒体１０の間の極小領域に限られており、且つ記録ヘッド３の直下の気流には影響はない。さらに、気流Ｂは、重量の軽いミストに対しては吸引力として働くが、記録媒体１０に着弾させるインク滴はサイズが異なっているため、着弾位置には全く影響を与えない。よって、本実施形態によるインクミスト抑制手段が画質に影響を与えることはない。尚、本実施形態を含む以下に説明する実施形態においては、ＵＶインクを用いたインクジェット記録装置を一例として説明しているが、これに限定されるものではなく、インクにより画像記録を行い、ミストが発生する記録装置に対して、容易に適用することができる。
【００４２】
従って、従来技術で提案されている光源内から光源外部に気流を発生させた場合において、強い気流が広い領域に渡り流れることで、記録ヘッドの吐出（インク滴の飛翔航路）にまで影響を与えるものとは根本的に異なっている。さらに、ロッドレンズ７を回転させてミストの付着を防止する効果は、ミスト３１を捕捉しないために、従来には必要であった定期的なクリーニングやメンテナンスを必要としない。
【００４３】
［第２の実施形態］
次に図４は、第２の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付して、その説明省略する。また、本実施形態では、ＵＶ光個別光源のみについて説明するが、これ以外は、第１の実施形態における図１に示す構成を備えている。
【００４４】
本実施形態のＵＶ光個別光源４は、搬送方向の下流側に、整流板２４を追加して設けた構成である。ロッドレンズ７を通過した後の高速の気流は、ＵＶ光源ケース２１の側面によってうず等の気流の乱れを発生させる。
【００４５】
そこで、本実施形態では、ロッドレンズ７の前面側の最も低い（最も記録媒体に近い）箇所と同じ高さで、ロッドレンズ面に近接させた位置に、平板形状の整流板２４を設けている。この整流板２４は、ロッドレンズ７を通過した後の気流に対して、高い流速を維持させることで、ロッドレンズ７下流側、又はＵＶ光個別光源４の下流側面にミスト３１が付着することを防止し、よりミスト付着防止効果を高めることができる。
【００４６】
［第３の実施形態］
次に図５は、第３の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第２の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付し、またＵＶ光個別光源以外に第１の実施形態における図１に示す構成をも備えている。
【００４７】
本実施形態は、前述した第２の実施形態における整流板２４（搬送方向下流側）と、ロッドレンズ７との間に、ロッドレンズ７と接触するブレード２５を追加した構成である。ブレード２５は、ゴムや樹脂等の弾性部材からなり、少なくともロッドレンズ７にキズ等の損傷を与えない部材により構成されている。
【００４８】
ミスト３１は、高速の気流によりロッドレンズ７には、ほとんど付着していないが、全く無いということではない。微量ながら付着したミスト３１は、ＵＶ光に晒されて硬化した状態で付着しているため、ブレード２５を当接させて、剥ぎ取ることができる。但し、固化したミスト３１を剥ぎ取るため、ブレード２５は、ロッドレンズ７（ＵＶ光の照射窓）を通る光束を遮らない位置で、且つロッドレンズ７よりも搬送方向下流側に配置しなければならない。
【００４９】
また、この剥ぎ取りは、簡単に除去可能であり、除去された固化ミスト３１は僅かな量であるため、特別に回収手段を設ける必要はない。
このブレード２５の付加により、より長時間のメンテナンス不要にすることができ、また、不測のロッドレンズ７へのＵＶインク付着があったとしても、ブレード２５による掻き落しによって、ＵＶ照射光量に影響を与えることなく、画像記録をすることが可能となる。
【００５０】
［第４の実施形態］
次に図６は、第４の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第３の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付し、またＵＶ光個別光源以外に第１の実施形態における図１に示す構成をも備えている。
【００５１】
本実施形態は、前述した第３の実施形態における整流板２４とブレード２５の機能を統合して一体的に構成したブレード整流板２６を設けている。
【００５２】
このブレード整流板２６は、先端部２６ａが湾曲してロッドレンズ７の当接し、先端部より後方は、平板形状の整流板部２６ｂとなっている。機能は、整流板とブレードとが一体化したシンプルな構造であり、効果的にミスト３１のＵＶ光個別光源４への付着を防止し、且つ付着したミスト３１を掻き落すことにより、長期に渡って光源を保護して安定した高画質画像を形成することが可能となる。
【００５３】
［第５の実施形態］
次に図８は、第５の実施形態に係る光硬化型インクジェット記録装置に搭載されるＵＶ光個別光源の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した第１の実施形態と同等の部材には同じ参照符号を付し、またＵＶ光個別光源以外に第１の実施形態における図１に示す構成をも備えている。
【００５４】
本実施形態は、ＵＶライトガイド２２に替わって、ＵＶ光源ケース２１内にＵＶ光源となる紫外線ＬＥＤ等の光学素子４１を複数個配置した構成例である。本実施形態は、ライトガイドの引き廻しが難しい小型の画像記録装置に好適する。
【００５５】
［第６の実施形態］
次に、図９は、第６の実施形態に係る画像読み取り装置に回転するロッドレンズを搭載した構成例を示している。前述した第１乃至第５の実施形態においては、ＵＶインクを硬化させるＵＶ光個別光源に回転するロッドレンズを搭載した構成であった。インクを吐出して画像を記録するインクジェット記録装置は、ＵＶ光源だけではなく、撮像素子と光学系により構成される画像読み取り装置も搭載されている。従って、画像読み取り装置も記録ヘッドの下流側に配置され、ＵＶ光源と同等なミストの環境下にある。
【００５６】
図９に示すように、画像読み取り装置５１は、記録ヘッド３の搬送方向の下流側に配置され、記録媒体に記録された画像（調整用テストパターン等）や記録媒体の端部（先端、後端及び側端等）の検出に用いられている。
【００５７】
本実施形態の画像読み取り装置５１は、ケース５２内にＣＭＯＳ素子等の撮像素子５３と、撮像光学系５４とが配置されている。また、ケース５２の記録媒体と対向する側の開口部には、回転するロッドレンズ（円柱状レンズ）７が設けられている。撮像素子５３における撮像の制御及び撮像光学系５４の合焦動作の制御等は、図示しない撮像制御部により行われている。
撮像光学系５４は、凸レンズ（対物レンズ）として機能するロッドレンズ７を含めて、撮像画像の補整や合焦を行い、撮像素子５３に結像する。
【００５８】
本実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様に、記録媒体の搬送速度よりも速い速度でロッドレンズ７を回転させる図７に示したと同等な回転機駆動機構（レンズ駆動モータ３２等）を備えており、て、ミスト３１の付着を抑制させることができる。尚、画像読み取り装置５１は、ＵＶ光源（ＵＶ光個別照射部４及びＵＶ光主照射部５）よりも記録ヘッド３とは離れているため、ＵＶ光源ほどは、ミストの影響を受けない。また、ＵＶ光個別照射部４と同様に、整流板を設けることにより、よりミスト３１の付着を防止することができる。但し、ＵＶ光を照射する機能を備えていないのでブレードは設けなくともよい。
以上のように本実施形態の画像読み取り装置５１は、インクジェット記録による発生したインクミストに対して、その付着を防止することにより、第１の実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００５９】
前述した各実施形態では、ロッドレンズ（円柱状レンズ）を例として説明したが、他にも、球状レンズであっても同様な効果を得ることができる。また、ロッドレンズは、回転軸をノズル列方向又は記録媒体の記録面に平行な軸により回転したが、例えば、釣り鐘形状（下方が曲面）、円錐形状、球形状又は環形状のレンズ（又は部材）を回転させる場合には、インクの吐出方向、又は、記録媒体の記録面に傾きを持った軸方向に回転させてもよい。尚、画像読み取り装置５１以外においても、搬送経路上に設けられて記録媒体１０の先端（後端）又は側端を検出する光学センサの光学系に、本実施形態のロッドレンズを適用してもよい。
【００６０】
尚、前述した各実施形態では、搬送機構により搬送されている記録媒体に固定されたインクジェット記録ヘッドが画像を形成する、所謂ラインプリンタについて説明したが、これに限定されず、インクジェット記録ヘッドと光照射装置が一体的に走査移動して画像を記録する、シリアルプリンタに対しても容易に適用することができる。
【００６１】
前述した各実施形態は、以下の発明を含んでいる。
（１）記録ヘッドと、記録ヘッド下流側であって、記録ヘッドに隣接するよう配置された光源装置において、光源装置の光学系を構成する複数の光学部品のうち、最も記録媒体側に配設される光学部品における記録媒体側の表面上に気流を発生させるように、当該光学部品を回転駆動させることを特徴とする画像記録装置。
（２）前記（１）項において、該レンズは記録媒体との距離が、記録ヘッドと記録媒体間との距離に近い値であることを特徴とする画像記録装置。
（３）前記（１）項において、光源とレンズとの隙間はごく少ないことを特徴とする画像記録装置。
（４）前記（１）項において、光源下流側に整流板を設けたことを特徴とする画像記録装置。
（５）前記（１）項において、光源下流側にブレードを設けたことを特徴とする画像記録装置。
（６）前記（４）項において、光源下流側に整流板はブレードの機能を有することを特徴とする画像記録装置。
【符号の説明】
【００６２】
１…画像記録装置、２…搬送機構、３，３ａ〜３ｅ…記録ヘッド部、４，４ａ〜４ｅ…ＵＶ光個別照射部、５…ＵＶ光主照射部、６…制御部、１０…記録媒体、１１…駆動ローラ、１２，１３，１４…ローラ、１５…無端ベルト、１６…プラテン、１６Ａ…画像記録エリア、１６Ｂ…インク硬化エリア、１７…ファン、２０…ＵＶインク層、２０ａ…ＵＶインク液滴、２１…ＵＶ光源ケース（ハウジング）、２２…ＵＶライトガイド、２２ａ…ＵＶ光照射口部、２３…レンズ駆動軸、３２…レンズ駆動モータ、３３…駆動軸。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にインク滴を着弾してインク層からなる画像を形成する画像記録部と、
前記記録媒体上に形成された画像に光を照射し、前記インク層を硬化させて前記記録媒体への定着を促進する光照射部と、
を有する画像記録装置において、
前記光照射部は、
光を発する光源と、
その中心軸が前記光源から発せられた光の光軸に対して交差するように配置され、前記光源から発せられた光を記録媒体に向かって、集光照射させる円柱状レンズと、
前記円柱状レンズをその中心軸まわりに回転駆動させる回転駆動機構と、
を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記円柱状レンズの中心軸は、前記記録媒体の面方向と平行であることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記光照射部は、さらに、前記光源をその内部に収納し、記録媒体に向かう方向に開口が形成されたハウジングを有し、
前記円柱状レンズは、前記ハウジングの開口を塞ぐように、当該開口の前面に配設されることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段を、さらに有し、
前記画像記録部は、前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体に対して、画像を記録するものであって、
前記回転駆動機構は、
円柱状レンズの回転方向が、前記記録媒体に対向する側が前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体の搬送方向と一致するように、前記円柱状レンズを回転駆動されることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記円柱状レンズの回転速度は、前記記録媒体の搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記円柱状レンズの円柱面における前記円柱状レンズを通る光束を遮らない位置で、前記円柱面に当接するブレードをさらに、有することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記画像記録装置は、
前記記録媒体に記録する画質によって、当該記録媒体の搬送速度が変化する記録媒体搬送手段と、
前記光照射部と前記回転駆動機構を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部には、
前記円柱状レンズの回転速度が、常に前記記録媒体搬送手段により搬送される前記記録媒体の最も速い搬送速度よりも速い回転速度に設定される定回転速度モードと、
前記記録媒体搬送手段により、選択された画質に応じた前記記録媒体の搬送速度よりも速い回転速度に設定される可変回転速度モードと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項８】
画像が記録されている記録媒体又は、記録媒体上に記録された画像を光学的に検出する画像記録装置に搭載される画像読み取り装置であって、
前記画像読み取り装置は、
記録媒体又は画像からの光を受光する撮像素子と、
その中心軸が撮像素子に到達する光の光軸に対して交差するように配置され、前記撮像素子に到達する光を集光させて受光させる円柱状レンズと、
前記円柱状レンズをその中心軸まわりに回転駆動させる回転駆動機構と、
を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項１】
記録媒体上にインク滴を着弾してインク層からなる画像を形成する画像記録部と、
前記記録媒体上に形成された画像に光を照射し、前記インク層を硬化させて前記記録媒体への定着を促進する光照射部と、
を有する画像記録装置において、
前記光照射部は、
光を発する光源と、
その中心軸が前記光源から発せられた光の光軸に対して交差するように配置され、前記光源から発せられた光を記録媒体に向かって、集光照射させる円柱状レンズと、
前記円柱状レンズをその中心軸まわりに回転駆動させる回転駆動機構と、
を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項２】
前記円柱状レンズの中心軸は、前記記録媒体の面方向と平行であることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
前記光照射部は、さらに、前記光源をその内部に収納し、記録媒体に向かう方向に開口が形成されたハウジングを有し、
前記円柱状レンズは、前記ハウジングの開口を塞ぐように、当該開口の前面に配設されることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
前記記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段を、さらに有し、
前記画像記録部は、前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体に対して、画像を記録するものであって、
前記回転駆動機構は、
円柱状レンズの回転方向が、前記記録媒体に対向する側が前記記録媒体搬送手段によって搬送される記録媒体の搬送方向と一致するように、前記円柱状レンズを回転駆動されることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記円柱状レンズの回転速度は、前記記録媒体の搬送速度よりも速いことを特徴とする請求項４に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記円柱状レンズの円柱面における前記円柱状レンズを通る光束を遮らない位置で、前記円柱面に当接するブレードをさらに、有することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記画像記録装置は、
前記記録媒体に記録する画質によって、当該記録媒体の搬送速度が変化する記録媒体搬送手段と、
前記光照射部と前記回転駆動機構を制御する制御部と、を具備し、
前記制御部には、
前記円柱状レンズの回転速度が、常に前記記録媒体搬送手段により搬送される前記記録媒体の最も速い搬送速度よりも速い回転速度に設定される定回転速度モードと、
前記記録媒体搬送手段により、選択された画質に応じた前記記録媒体の搬送速度よりも速い回転速度に設定される可変回転速度モードと、
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項８】
画像が記録されている記録媒体又は、記録媒体上に記録された画像を光学的に検出する画像記録装置に搭載される画像読み取り装置であって、
前記画像読み取り装置は、
記録媒体又は画像からの光を受光する撮像素子と、
その中心軸が撮像素子に到達する光の光軸に対して交差するように配置され、前記撮像素子に到達する光を集光させて受光させる円柱状レンズと、
前記円柱状レンズをその中心軸まわりに回転駆動させる回転駆動機構と、
を有することを特徴とする画像記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２０４２３（Ｐ２０１２−２０４２３Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５８２４０（Ｐ２０１０−１５８２４０）
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１２日（２０１０．７．１２）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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