説明

画像記録装置

【課題】照射部に設けられたカバー部材へのインクミストの付着を抑制すること。
【解決手段】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部であって、前記電磁波を透過するカバー部材が照射面に設けられた照射部と、前記カバー部材における前記被記録媒体側の面を振動させる振動部と、を備えたことを特徴とする画像記録装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像記録装置(以下、プリンター)の中には、紫外線を照射すると硬化する紫外線硬化型インク(以下、UVインク)を使用するものがある。このようなプリンターの中には、紫外線照射部の照射口に設けられた紫外線のカバー部材(透過部材)から異物を除去するために、ワイパーに対してカバー部材を移動させるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。紫外線照射部から異物を除去することで、紫外線照射部からの照射量低下を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−126151号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、カバー部材にUVインク(インクミスト)が付着すると、紫外線照射部から照射される紫外線により、カバー部材に付着したUVインクが硬化してしまう。そうすると、ワイパーで払拭するだけではカバー部材に付着したUVインクを除去しきれない虞がある。そのため、カバー部材には出来る限りインクミストが付着しないようにすることが好ましい。
【0005】
そこで、本発明では、照射部に設けられたカバー部材へのインクミストの付着を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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と、前記電磁波を照射するための照射部であって、前記電磁波を透過するカバー部材が照射面に設けられた照射部と、前記カバー部材における前記被記録媒体側の面を振動させる振動部と、を備えたことを特徴とす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。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】プリンターの全体構成ブロック図である。
【図2】インクを吐出するヘッドの周辺を説明する図である。
【図3】図3Aはヘッドや仮照射部の断面図であり、図3Bはカバー部材の振動の様子を示す図である。
【図4】印刷処理のフローを説明する図である。
【図5】変形例の仮照射部を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
===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。
【0009】
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部であって、前記電磁波を透過するカバー部材が照射面に設けられた照射部と、前記カバー部材における前記被記録媒体側の面を振動させる振動部と、を備えたことを特徴と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、照射部に設けられたカバー部材へのインクミストの付着を抑制することができる。
【0010】
かかる画像記録装置であって、前記振動部は、前記ノズルから前記電磁波硬化型インクが吐出されている期間に、前記カバー部材の前記面を振動させること。
このような画像記録装置によれば、画像記録中に発生するインクミストがカバー部材に付着してしまうことを抑制することができる。
【0011】
かかる画像記録装置であって、前記振動部は、前記ノズルからの前記電磁波硬化型インクの吐出が終了してから所定の期間まで、前記カバー部材の前記面を振動させること。
このような画像記録装置によれば、画像記録後に浮遊しているインクミストがカバー部材に付着してしまうことを抑制することができる。
【0012】
かかる画像記録装置であって、前記カバー部材の前記面に沿って空気を流す送風部を備えること。
このような画像記録装置によれば、照射部に設けられたカバー部材へのインクミストの付着をより抑制することができる。
【0013】
===印刷システム===
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、プリンター1の全体構成ブロック図であり、図2は、インクを吐出するヘッド41の周辺を説明する図である。なお、図2では、ヘッド41の上方から見たノズルの配列を仮想的に示す。
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紫外線硬化型インク(電磁波硬化型インク)を用いて、被記録媒体S(例えば、用紙、布、フィルムなど)に画像を印刷(記録)する。なお、紫外線硬化型インク(以下、UVインク)は、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。
【0014】
コンピューター70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。
コントローラー10は、プリンター1の制御を行うための制御ユニットである。インターフェース部11はコンピューター70とプリンター1との間でデータの送受信を行うためのものである。CPU12はプリンター1全体の制御を行うための演算処理装置である。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。CPU12はユニット制御回路14により各ユニットを制御する。なお、プリンター1内の状況を検出器群60が監視し、その検出結果に基づいて、コントローラー10は各ユニットを制御する。
【0015】
搬送ユニット20は、被記録媒体S(以下、媒体)を印刷可能な位置に送り込み、印刷時には搬送方向に所定の搬送量で媒体Sを搬送するためのものである。
キャリッジユニット30は、キャリッジ31に搭載されたヘッド41及び仮照射部51a,51bを、搬送方向と交差する移動方向に移動するためのものである。
【0016】
ヘッドユニット40は、媒体SにUVインクを吐出するためのものであり、ヘッド41を有する。ヘッド41の下面には、図2に示すように、イエローインクを吐出するノズル列Yと、マゼンタインクを吐出するノズル列Mと、シアンインクを吐出するノズル列Cと、ブラックインクを吐出するノズル列Kと、が設けられている。各ノズル列では、インクを吐出する複数のノズル(#1〜#180)が搬送方向に所定の間隔おきに並んでいる。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)に電圧をかけてインク室を膨張・収縮させることによりノズルからインクを吐出させるピエゾ方式でもよいし、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させ、その気泡によってノズルからインクを吐出させるサーマル方式でもよい。
【0017】
照射ユニット50は、媒体S上のUVインクに紫外線を照射して、UVインクを硬化するためのものであり、仮照射部51a,51bと本照射部52を有する。なお、紫外線照射の光源として、例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)や、メタルハライドランプ、水銀ランプなどが挙げられるが、本実施形態では発光ダイオード(LED)を用いるとする。
【0018】
仮照射部51a,51b(照射部に相当)は、ヘッド41を挟んでキャリッジ31の移動方向における両端部に設けられ、キャリッジ31の移動に伴ってヘッド41と共に移動方向に移動する。キャリッジ31が移動方向の左側に移動する時には、ヘッド41よりも右側の仮照射部51aにより紫外線が照射され、キャリッジ31が移動方向の右側に移動する時には、ヘッド41よりも左側の仮照射部51bにより紫外線が照射される。そのため、ヘッド41から吐出されたUVインクは媒体Sに着弾すると直ぐに仮照射部51a,51bにより硬化され、UVインクの流動による滲みや混色を抑えることができる。ただし、仮照射部51a,51bは、本照射部52に比べて、単位面積あたりの紫外線の照射強度(mW/cm)が弱く、UVインクが完全に硬化ない程度にUVインクを仮硬化する。
【0019】
本照射部52(照射部に相当)は、ヘッド41よりも搬送方向の下流側に固定して配置され、本照射部52の移動方向の長さは、最大サイズの媒体Sの移動方向の長さ以上である。従って、本照射部52は、下を通過する媒体S上のUVインクに向けて、UVインクが完全に硬化する程に強い紫外線を照射する。
【0020】
このような構成のプリンター1において、キャリッジ31によりヘッド41及び仮照射部51a,51bが移動方向に移動しながらヘッド41がUVインクを吐出する吐出動作と、媒体Sが搬送方向の下流側に搬送される搬送動作と、が交互に繰り返される。その結果、媒体S上に2次元の画像が印刷される。そして、媒体S上のUVインクは、吐出動作時に仮照射部51a,51bにより仮硬化され、搬送動作時に本照射部52により完全に硬化される。なお、以下では、1回の吐出動作を「パス」とも呼ぶ。
【0021】
===インクミストの問題===
仮照射部51a,51b及び本照射部52の照射面には、紫外線の照射源(LED)を覆って保護するカバー部材が設けられ、各照射部51a,51b,52は、カバー部材を介して媒体S上のUVインクに紫外線を照射する。
【0022】
ところで、ヘッド41のノズルからインク滴が吐出される際に、インクミスト(微小なインク滴)が発生する。インクミストは、媒体Sには着弾せずに、ヘッド41の周辺を浮遊する。そのため、ヘッド41の近傍に配置された仮照射部51a,51bや本照射部52のカバー部材の下面(媒体S側の面)には、インクミストが付着し易い。
【0023】
カバー部材にインクミストが付着したまま放置してしまうと、UVインク(インクミスト)が堆積し、堆積したUVインクがLEDからの紫外線照射を妨げ、媒体S上のUVインクに照射される紫外線の照射量(照射強度)が低下してしまう。そうすると、媒体S上のUVインクが混色したり、媒体S上に未硬化のUVインクが残ったりして、印刷物の品質が低下してしまう。
【0024】
また、カバー部材に付着したUVインクをワイパーで除去するとしても、カバー部材に付着したUVインクに紫外線が照射されてUVインクの硬化が進んでしまうと(即ち、カバー部材にUVインクが固着してしまうと)、ワイパーでカバー部材を払拭するだけでは、カバー部材に付着したUVインクを除去しきれない虞がある。
【0025】
そこで、本実施形態のプリンター1では、仮照射部51a,51b及び本照射部52の照射面に設けられたカバー部材へのインクミストの付着を抑制することを目的とする。
【0026】
===カバー部材512の振動===
図3Aは、ヘッド41や仮照射部51a,51bを搬送方向から見た断面図であり、図3Bは、カバー部材512の振動の様子を示す図である。仮照射部51a,51bは、紫外線の照射源であるLEDと、紫外線を透過することのできるカバー部材512と、カバー部材512の下面(媒体S側の面)に設けられた振動部53と、を有する。振動部53は、カバー部材512の下面を振動させるためのものである。なお、図示しないが、本照射部52も同様の構成とし、本照射部52にもカバー部材を振動させる振動部が設けられているとする。
【0027】
例えば、カバー部材512を圧電体基板(例:水晶板)とし、振動部53を櫛形電極(複数の電極指をそれぞれ有する一対の電極が互いに噛み合うように構成されたもの)とする。この場合、櫛形電極(振動部53)に電圧を印加することで、圧電効果により圧電体基板(カバー部材512)の表面に弾性表面波(SAW:Surface Acoustic Wave)が励振され、圧電体基板(カバー部材512)を振動させることができる。ただし、振動部53の構成はこれに限らず、カバー部材512の下面を振動させられるものであればよい。
【0028】
本実施形態のプリンター1では、図3Aに示すように、キャリッジ31によってヘッド41が移動方向に移動しながらインクを吐出する。そのため、ヘッド41や仮照射部51a,51bの下方に、即ち、媒体Sとの間に、気流が生じる。なお、ヘッド41の近傍に配置された本照射部52の下方にも同様の気流が生じる。例えば、キャリッジ31が移動方向の右側に移動する場合において、キャリッジ31の背後(左側)の気圧低下により、キャリッジ31の移動方向とは逆に左側へ流れる気流が生じたとする。この場合、印刷中に発生したインクミストは、気流によってキャリッジ31の背後に流れ易くなる。
【0029】
このとき、図3Bに示すように、振動部53がカバー部材512の下面を振動させることによって、キャリッジ31の移動により生じた気流の流れを助け、インクミストをキャリッジ31の背後により流し易くすることができる。また、カバー部材512の振動により生じる気流でカバー部材512からインクミストを遠ざけることができる。つまり、カバー部材512へのインクミストの付着を抑制することができる。
【0030】
このように、本実施形態のプリンター1では、振動部53によって、仮照射部51a,51bや本照射部52に設けられたカバー部材512の媒体S側の面を振動させることで、カバー部材512へのインクミストの付着を抑制する。その結果、カバー部材512に付着したUVインクによる紫外線照射の低下を防止したり、ワイパーによるカバー部材512のクリーニング回数を減らしたりすることができる。
【0031】
===印刷処理===
図4は、印刷処理のフローを説明する図である。プリンター1のコントローラー10は、印刷ジョブを受信すると(S01)、1パスの印刷動作、即ち、ヘッド41を移動方向に移動させながらインクを吐出させる動作を開始させると共に、振動部53にカバー部材512(下面)の振動を開始させる(S02)。そして、1パスの印刷動作が終了すると、コントローラー10は、媒体Sを搬送方向の下流側に搬送させる。その一方で、1パスの印刷動作が終了してから所定時間が経過すると、コントローラー10は、振動部53にカバー部材512の振動を停止させる(S03)。そして、次のパスが有る場合(S04→Y)、コントローラー10は、次のパスを開始させると共に、振動部53にカバー部材512の振動を開始させる(S02)。
【0032】
このように、ヘッド41に設けられたノズルからUVインクが吐出されている期間(即ち、印刷中)と、ノズルからのUVインクの吐出が終了してからの所定の期間と、を合わせた期間に亘って、振動部53はカバー部材512を振動させる。そうすることで、印刷中に発生するインクミストがカバー部材512に付着してしまうことを抑制できる。また、印刷が終了しても、暫くの間は、インクミストが浮遊している。そのため、印刷終了後も所定の期間中はカバー部材512を振動させることで、カバー部材512へのインクミストの付着をより確実に抑制することができる。逆に言えば、インクミストが浮遊している期間にだけカバー部材512を振動させることで、電力消費を出来る限り抑えることができる。ただし、これに限らず、例えば、ノズルからUVインクが吐出されている期間(印刷中)にだけカバー部材512を振動させるようにしてもよいし、常にカバー部材512が振動させるようにしてもよい。
【0033】
===変形例===
図5は、変形例の仮照射部51a,51bを説明する図である。変形例では、仮照射部51a,51bの近傍にファンF(送風部に相当)を搭載し、仮照射部51a,51bの下方において移動方向に流れる気流を発生させる。ただし、メインのインク滴の着弾位置がずれないような弱い気流とする。そのために、仮照射部51a,51bの側面と、その側面に対向する側壁54a,54bと、カバー部材512の下面と平行な底面壁55a,55bとで、ダクトを形成し、ダクト内にファンFa,Fbを設ける。
【0034】
例えば、移動方向右側のファンFaによって、仮照射部51aの下面と底面壁55aとの間から移動方向左側へ空気を吐き出し、移動方向左側のファンFbによって、仮照射部51bの下面と底面壁55bとの間からダクト内に空気を吸い込むようにする。そうすることで、仮照射部51a,51b(キャリッジ31)の下方において、移動方向の右側から左側へ流れる気流を発生させることができる。そうすると、インクミストは仮照射部51a,51bのカバー部材512よりも移動方向の左側へ流れる。即ち、インクミストがキャリッジ31の背後(左側)に流れたり、左側のダクト内にインクミストが吸引されたりする。従って、カバー部材512へのインクミストの付着を抑制することができる。
【0035】
そして、この場合にも、振動部53によってカバー部材512の下面を振動させることで、ファンFa,Fbにより生じる気流の流れを助け、インクミストをカバー部材512よりも移動方向の左側へ流し易くすることができる。従って、カバー部材512へのインクミストの付着をより抑制することができる。つまり、カバー部材512の下面(媒体S側の面)に沿って空気を流し、且つ、振動部53によってカバー部材512の下面を振動させることで、カバー部材512へのインクミストの付着をより抑制することができる。
【0036】
なお、図5では、キャリッジ31の移動方向における両端にファンFa,Fbを設けているが、これに限らず、一方側にだけファンを設けるようにしてもよいし、仮照射部51a,51bごとに移動方向における両端にファンを設けるようにしてもよい。また、本照射部52においてもカバー部材の下面に沿って空気を流すようにしてもよい。また、カバー部材512の下面に沿って空気を流すファンFa,Fbと、照射部(LED)を冷却するためのファンと、を共通化することで、部品数を減らし、コストダウンを図ることができる。また、カバー部材512の下面を空気が流れ易いように、カバー部材512の下面を曲面にしてもよい。
【0037】
また、前述の実施形態では、ヘッド41が移動方向に移動しながらインクを吐出する吐出動作と、媒体Sが搬送方向の下流側に搬送される搬送動作と、が交互に繰り返されるプリンター1を例に挙げているが、これに限らない。例えば、媒体幅に亘って延びた固定されたヘッドの下を媒体が通過し、下を通過する媒体に向けてヘッドがインクを吐出することにより2次元の画像を印刷し、ヘッドよりも媒体の搬送方向下流側に設けられた照射部により画像(UVインク)を硬化するプリンターでもよい。このようなプリンターでも、照射部と媒体Sとの間に搬送方向に流れる気流が生じ、インクミストは搬送方向に流れ易くなる。従って、この場合にも、振動部が照射部に設けられたカバー部材を振動させることで、気流の流れを助け、インクミストを搬送方向により流し易くすることができる。よって、カバー部材へのインクミストの付着を抑制することができる。
【0038】
===その他の実施の形態===
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。
【0039】
<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)を使用する場合を例に挙げているが、これに限らない。例えば、電子線、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場合にも、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【0040】
1 プリンター、10 コントローラー、11 インターフェース部、
12 CPU、13 メモリー、14 ユニット制御回路、
20 搬送ユニット、30 キャリッジユニット、31 キャリッジ、
40 ヘッドユニット、41 ヘッド、50 照射ユニット、
51a 仮照射部、51b 仮照射部、52 本照射部、
512 カバー部材、53 振動部、Fa ファン、Fb ファン、
60 検出器群、70 コンピューター

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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部であって、前記電磁波を透過するカバー部材が照射面に設けられた照射部と、
前記カバー部材における前記被記録媒体側の面を振動させる振動部と、
を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像記録装置であって、
前記振動部は、前記ノズルから前記電磁波硬化型インクが吐出されている期間に、前記カバー部材の前記面を振動させる、
画像記録装置。
【請求項3】
請求項2に記載の画像記録装置であって、
前記振動部は、前記ノズルからの前記電磁波硬化型インクの吐出が終了してから所定の期間まで、前記カバー部材の前記面を振動させる、
画像記録装置。
【請求項4】
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の画像記録装置であって、
前記カバー部材の前記面に沿って空気を流す送風部を備える、
画像記録装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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