JP7186665B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットプリンタに関する。

従来、紫外線硬化型のインクを印刷媒体に向かって吐出する複数のインクジェットヘッドと、印刷媒体に付着したインクに紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射器と、インクジェットヘッドと紫外線照射器とが搭載されるとともに主走査方向に移動するキャリッジとを備えるインクジェットプリンタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドとして、着色用のカラーインクを吐出する着色用インクジェットヘッドと、下地用の白色インクを吐出する下地用インクジェットヘッドと、オーバーコート用のクリアインクを吐出するオーバーコート用インクジェットヘッドとを備えている。

特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、キャリッジに搭載される下地用インクジェットヘッド、着色用インクジェットヘッドおよびオーバーコート用インクジェットヘッドは、主走査方向においてこの順番で配置されている。紫外線照射器は、主走査方向におけるキャリッジの両端側のそれぞれに搭載されている。すなわち、主走査方向における複数のインクジェットヘッドの両側には紫外線照射器が配置されており、主走査方向における複数のインクジェットヘッドの一端側に配置される紫外線照射器は、オーバーコート用インクジェットヘッドと隣り合うように配置されている。

特開２０１４－１６８９８０号公報

特許文献１に記載のインクジェットプリンタのように、紫外線硬化型のインクを使用するインクジェットプリンタでは、紫外線照射器から射出された紫外線が印刷媒体の表面等で反射してインクジェットヘッドのノズル（インクの吐出口）に到達すると、ノズル内のインクが硬化して目詰まりを起こすおそれがある。すなわち、紫外線硬化型のインクを使用するインクジェットプリンタの場合、印刷媒体の表面等で反射した紫外線がインクジェットヘッドのノズルに到達するいわゆる迷光の影響で、インクジェットヘッドのノズルが目詰まりするおそれがある。

また、本願発明者の検討によると、クリアインクが硬化する際に必要な紫外線の積算光量（積算照度）は、カラーインクが硬化する際に必要な紫外線の積算光量および白色インクが硬化する際に必要な紫外線の積算光量よりも少ないことが明らかになった。また、そのために、迷光の影響によって、オーバーコート用インクジェットヘッドのノズルの目詰まりが最も発生しやすくなっていることが本願発明者の検討によって明らかになった。

そこで、本発明の課題は、紫外線硬化型のクリアインクを使用するインクジェットプリンタにおいて、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドのノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能なインクジェットプリンタを提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、紫外線硬化型のインクを吐出する複数のノズル列が形成されるインクジェットヘッド部と、インクジェットヘッド部から吐出されたインクに紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射器と、インクジェットヘッド部および紫外線照射器が搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備え、インクジェットヘッド部と紫外線照射器とは、主走査方向で隣り合っており、ノズル列は、主走査方向と上下方向とに直交する副走査方向に配列される複数のノズルによって構成され、インクジェットヘッド部には、紫外線硬化型のカラーインクを吐出するノズル列であるカラーインクノズル列と、紫外線硬化型の白色インクを吐出するノズル列である白色インクノズル列と、紫外線硬化型の透明なクリアインクを吐出するノズル列であるクリアインクノズル列とが形成され、白色インクノズル列とクリアインクノズル列とは、副走査方向において同じ位置に配置され、インクジェットヘッド部は、複数のカラーインクノズル列が形成される第１のインクジェットヘッドと、白色インクノズル列とクリアインクノズル列とが形成される第２のインクジェットヘッドとを備え、第１のインクジェットヘッドは、副走査方向において第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置されるとともに、主走査方向において第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置され、主走査方向において、クリアインクノズル列と紫外線照射器との間には、少なくともカラーインクノズル列または白色インクノズル列が配置されていることを特徴とする。

本発明のインクジェットプリンタでは、主走査方向において、クリアインクノズル列と紫外線照射器との間に、少なくともカラーインクノズル列または白色インクノズル列が配置されている。そのため、本発明では、主走査方向における紫外線照射器とクリアインクノズル列との距離を長くすることが可能になる。したがって、本発明では、クリアインクを吐出するノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。

本発明において、紫外線照射器は、たとえば、主走査方向におけるインクジェットヘッド部の両側に配置されている。この場合には、白色インクノズル列とクリアインクノズル列とは、主走査方向で隣接配置され、白色インクノズル列およびクリアインクノズル列の主走査方向における両側にカラーインクノズル列が配置されていることが好ましい。このように構成すると、主走査方向におけるインクジェットヘッド部の両側に紫外線照射器が配置されていても、主走査方向における紫外線照射器とクリアインクノズル列との距離を長くすることが可能になる。したがって、主走査方向におけるインクジェットヘッド部の両側に紫外線照射器が配置されていても、クリアインクを吐出するノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、紫外線硬化型のインクを吐出する複数のノズル列が形成されるインクジェットヘッド部と、インクジェットヘッド部から吐出されたインクに紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射器と、インクジェットヘッド部および紫外線照射器が搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備え、紫外線照射器は、主走査方向におけるインクジェットヘッド部の両側に配置され、ノズル列は、主走査方向と上下方向とに直交する副走査方向に配列される複数のノズルによって構成され、インクジェットヘッド部には、紫外線硬化型のカラーインクを吐出するノズル列であるカラーインクノズル列と、紫外線硬化型の白色インクを吐出するノズル列である白色インクノズル列と、紫外線硬化型の透明なクリアインクを吐出するノズル列であるクリアインクノズル列とが形成され、白色インクノズル列とクリアインクノズル列とは、副走査方向において同じ位置に配置され、インクジェットヘッド部は、複数のカラーインクノズル列が形成される第１のインクジェットヘッドと、白色インクノズル列とクリアインクノズル列とが形成される第２のインクジェットヘッドとを備え、第１のインクジェットヘッドは、副走査方向において第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置されるとともに、主走査方向において第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置され、主走査方向において、クリアインクノズル列と紫外線照射器との間には、少なくともカラーインクノズル列が配置されていることを特徴とする。

本発明のインクジェットプリンタでは、主走査方向において、クリアインクノズル列と紫外線照射器との間に、少なくともカラーインクノズル列が配置されている。そのため、本発明では、主走査方向における紫外線照射器とクリアインクノズル列との距離を長くすることが可能になる。したがって、本発明では、クリアインクを吐出するノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。

本発明において、たとえば、白色インクノズル列とクリアインクノズル列とは、主走査方向で隣接配置され、白色インクノズル列およびクリアインクノズル列の主走査方向における両側にカラーインクノズル列が配置されている。

以上のように、本発明では、紫外線硬化型のクリアインクを使用するインクジェットプリンタにおいて、クリアインクを吐出するインクジェットヘッドのノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの構成を説明するための概略図である。 図１に示すインクジェットヘッド部および紫外線照射器の配置を説明するための底面図である。 本発明の他の実施の形態にかかるインクジェットヘッド部の構成を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかるインクジェットヘッド部の構成を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの構成を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの構成を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（インクジェットプリンタの構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１の構成を説明するための概略図である。図２は、図１に示すインクジェットヘッド部３および紫外線照射器７の配置を説明するための底面図である。

本形態のインクジェットプリンタ１（以下、「プリンタ１」とする。）は、たとえば、業務用のインクジェットプリンタであり、印刷媒体２に印刷を行う。印刷媒体２は、たとえば、印刷用紙、布帛または樹脂製のフィルム等である。プリンタ１は、紫外線硬化型のインク（ＵＶインク）を吐出するインクジェットヘッド部３を備えている。インクジェットヘッド部３は、複数のインクジェットヘッド４、５を備えている。本形態のインクジェットヘッド部３は、２個のインクジェットヘッド４（以下、「ヘッド４」とする。）と１個のインクジェットヘッド５（以下、「ヘッド５」とする。）とによって構成されている。

また、プリンタ１は、印刷媒体２が載置されるテーブル６と、インクジェットヘッド部３から吐出されたインク（すなわち、ヘッド４、５から吐出されたインク）に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射器７と、インクジェットヘッド部３および紫外線照射器７が搭載されるキャリッジ８と、キャリッジ８を主走査方向（図１等のＹ方向）に移動させるキャリッジ駆動機構９と、キャリッジ８を主走査方向に案内するガイドレール１０とを備えている。キャリッジ８は、テーブル６の上側に配置されている。キャリッジ駆動機構９は、たとえば、２個のプーリと、２個のプーリに架け渡されるとともに一部がキャリッジ８に固定されるベルトと、プーリを回転させるモータとを備えている。

さらに、プリンタ１は、ガイドレール１０が固定されるＹバー（図示省略）と、上下方向（図１等のＺ方向）と主走査方向とに直交する副走査方向（図１等のＸ方向）にＹバーを移動させるＹバー移動機構（図示省略）とを備えている。以下の説明では、主走査方向（Ｙ方向）を「左右方向」とし、副走査方向（Ｘ方向）を「前後方向」とする。また、左右方向の一方側である図１等のＹ１方向側を「右」側とし、その反対側である図１等のＹ２方向側を「左」側とする。

なお、プリンタ１は、Ｙバー移動機構に代えて、テーブル６を前後方向（副走査方向）に移動させるテーブル移動機構を備えていても良い。また、プリンタ１は、Ｙバー移動機構およびテーブル６に代えて、印刷時の印刷媒体２が載置されるプラテンと、副走査方向に印刷媒体２を送る媒体送り機構とを備えていても良い。

紫外線照射器７は、左右方向におけるインクジェットヘッド部３の両側でキャリッジ８に搭載されている。すなわち、キャリッジ８には、２個の紫外線照射器７が搭載されており、紫外線照射器７は、左右方向におけるインクジェットヘッド部３の両側に配置されている。また、インクジェットヘッド部３と紫外線照射器７とは、左右方向で隣り合っている。紫外線照射器７は、たとえば、複数の発光素子と、複数の発光素子が実装される基板とによって構成されている。発光素子は、たとえば、紫外線を射出するＵＶＬＥＤチップである。

キャリッジ８に搭載されるヘッド４、５は、テーブル６に載置される印刷媒体２の上面に向かってインクを吐出する。すなわち、ヘッド４、５は、下側に向かってインクを吐出する。ヘッド４の下面には、着色用のカラーインクを吐出するノズル列１４が形成されている。ヘッド５の下面には、下地用の白色インクを吐出するノズル列１５と、オーバーコート用の透明なクリアインクを吐出するノズル列１６とが形成されている。

すなわち、インクジェットヘッド部３には、紫外線硬化型のカラーインクを吐出するノズル列１４と、紫外線硬化型の白色インクを吐出するノズル列１５と、紫外線硬化型の透明なクリアインクを吐出するノズル列１６とが形成されている。ノズル列１４～１６は、前後方向に配列される複数のノズルによって構成されている。本形態のノズル列１４は、カラーインクノズル列であり、ノズル列１５は、白色インクノズル列であり、ノズル列１６は、クリアインクノズル列である。また、本形態のヘッド４は、第１のインクジェットヘッドであり、ヘッド５は、第２のインクジェットヘッドである。

ヘッド４には、４個のノズル列１４が形成されている。４個のノズル列１４は、左右方向で隣接配置されている。４個のノズル列１４のそれぞれは、ブラック（Ｋ）のカラーインク、イエロー（Ｙ）のカラーインク、シアン（Ｃ）のカラーインクおよびマゼンタ（Ｍ）のカラーインクを吐出する。

ヘッド５には、２個のノズル列１５と２個のノズル列１６とが形成されている。ノズル列１５とノズル列１６とは、前後方向において同じ位置に配置されている。また、２個のノズル列１５と２個のノズル列１６とは、左右方向で隣接配置されている。本形態では、２個のノズル列１５が左側に配置され、２個のノズル列１６が右側に配置されている。なお、２個のノズル列１５が右側に配置され、２個のノズル列１６が左側に配置されていても良い。

２個のヘッド４は、前後方向において同じ位置に配置されている。２個のヘッド４とヘッド５とは、前後方向においてずれた位置に配置されている。すなわち、ノズル列１４は、前後方向においてノズル列１５、１６とずれた位置に配置されている。また、ヘッド５は、左右方向において２個のヘッド４の間に配置されている。すなわち、ノズル列１５、１６の左右方向の両側には、ノズル列１４が配置されており、左右方向において、ノズル列１６と紫外線照射器７との間には、少なくともノズル列１４が配置されている。具体的には、ノズル列１６の右側では、左右方向において、ノズル列１６と紫外線照射器７との間に４個のノズル列１４が配置され、ノズル列１６の左側では、左右方向において、ノズル列１６と紫外線照射器７との間に４個のノズル列１４と２個のノズル列１５とが配置されている。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、左右方向において、ノズル列１６と紫外線照射器７との間に少なくともノズル列１４が配置されている。そのため、本形態では、クリアインクを吐出するノズル列１６と紫外線照射器７との左右方向の距離を長くすることが可能になる。したがって、本形態では、クリアインクを吐出するノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。また、本形態では、ノズル列１６の左右方向の両側において、ノズル列１６と紫外線照射器７との間に少なくともノズル列１４が配置されているため、インクジェットヘッド部３の左右方向の両側に紫外線照射器７が配置されていても、クリアインクを吐出するノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。

本形態では、白色インクを吐出するノズル列１５と、クリアインクを吐出するノズル列１６とが共通のヘッド５に形成されている。そのため、本形態では、ノズル列１５が形成されるヘッドと、ノズル列１６が形成されるヘッドとが別々に設けられている場合と比較して、インクジェットヘッド部３の構成を簡素化することが可能になる。

（インクジェットヘッド部の変形例）
図３、図４は、本発明の他の実施の形態にかかるインクジェットヘッド部３の構成を説明するための図である。

上述した形態において、インクジェットヘッド部３が有するヘッド４の数は１個であっても良い。この場合、ヘッド５では、図３に示すように、左右方向においてヘッド４が配置される側にノズル列１６が配置されている。たとえば、ヘッド４がヘッド５の左側に配置されている場合には、ヘッド５において、ノズル列１６が左側に配置され、ノズル列１５が右側に配置されている。

すなわち、ノズル列１６の右側では、ノズル列１６と紫外線照射器７との間に２個のノズル列１５が配置され、ノズル列１６の左側では、ノズル列１６と紫外線照射器７との間に４個のノズル列１４が配置されている。この場合であっても、クリアインクを吐出するノズル列１６と紫外線照射器７との左右方向の距離を長くすることが可能になるため、クリアインクを吐出するノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。

また、上述した形態において、インクジェットヘッド部３が有するヘッド５の数は２個であっても良い。この場合には、たとえば、図４に示すように、２個のヘッド５は、前後方向において同じ位置に配置されている。また、２個のヘッド５は、左右方向において２個のヘッド４の間に配置されている。この場合であっても、クリアインクを吐出するノズル列１６と紫外線照射器７との左右方向の距離を長くすることが可能になるため、クリアインクを吐出するノズルが迷光の影響で目詰まりするのを抑制することが可能になる。

また、上述した形態において、インクジェットヘッド部３が有するヘッド４の数は３個以上であっても良いし、インクジェットヘッド部３が有するヘッド５の数は３個以上でも良い。この場合であっても、左右方向において、ノズル列１６と紫外線照射器７との間には、少なくともノズル列１４が配置されている。

（他の実施の形態）
上述した形態および変形例は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、キャリッジ８に搭載される紫外線照射器７は１個であっても良い。また、キャリッジ８に搭載される紫外線照射器７が１個であって、かつ、インクジェットヘッド部３が有するヘッド４の数が１個である場合には、クリアインクを吐出するノズル列１６と紫外線照射器７との左右方向の距離を長くするために、左右方向においてヘッド５と紫外線照射器７との間にヘッド４が配置されていることが好ましい（図５参照）。また、この場合には、クリアインクを吐出するノズル列１６と紫外線照射器７との左右方向の距離をより長くするために、ヘッド５では、図５に示すように、左右方向においてヘッド４が配置される側にノズル列１５が配置され、ヘッド４が配置される側と反対側にノズル列１６が配置されていることが好ましい。

ただし、左右方向においてヘッド４が配置される側にノズル列１６が配置され、ヘッド４が配置される側と反対側にノズル列１５が配置されていても良い。また、図６に示すように、左右方向においてヘッド４と紫外線照射器７との間にヘッド５が配置されていても良い。この場合には、左右方向において紫外線照射器７が配置される側にノズル列１５が配置され、紫外線照射器７が配置される側と反対側にノズル列１６が配置されている。すなわち、左右方向におけるノズル列１６と紫外線照射器７との間には、ノズル列１５が配置されている。

上述した形態および図３～図６に示す変形例において、インクジェットヘッド部３は、ノズル列１５が形成されるヘッドとノズル列１６が形成されるヘッドとを別々に備えていても良い。この場合には、ノズル列１５が形成されるヘッドと、ノズル列１６が形成されるヘッドとが前後方向においてずれた位置に配置されていても良い。また、たとえば、上述した形態において、インクジェットヘッド部３が、ノズル列１５が形成されるヘッドとノズル列１６が形成されるヘッドとを別々に備えている場合には、左側に配置されるヘッド４の左側、または、右側に配置されるヘッド４の右側に、ノズル列１５が形成されるヘッドが配置されていても良い。

上述した形態および図４、図５に示す変形例において、ヘッド４とヘッド５とが前後方向において同じ位置に配置されていても良い。また、上述した形態および図３～図６に示す変形例において、ノズル列１４～１６が１個のヘッドに形成されていても良い。さらに、上述した形態および図３～図６に示す変形例において、ヘッド４に形成されるノズル列１４の数は、３個以下であっても良いし、５個以上であっても良い。また、上述した形態および図３～図６に示す変形例において、ヘッド５に、１個のノズル列１５と１個のノズル列１６とが形成されていても良い。

上述した形態および図３～図６に示す変形例において、キャリッジ８の下面の、左右方向におけるヘッド５と紫外線照射器７との間に、紫外線を反射するリフレクタや紫外線吸収材が取り付けられていても良い。また、上述した形態において、プリンタ１は、三次元造形物を造形する３Ｄプリンタであっても良い。

１ プリンタ（インクジェットプリンタ）
３ インクジェットヘッド部
４ ヘッド（インクジェットヘッド、第１のインクジェットヘッド）
５ ヘッド（インクジェットヘッド、第２のインクジェットヘッド）
７ 紫外線照射器
８ キャリッジ
９ キャリッジ駆動機構
１４ ノズル列（カラーインクノズル列）
１５ ノズル列（白色インクノズル列）
１６ ノズル列（クリアインクノズル列）
Ｘ 副走査方向
Ｙ 主走査方向
Ｚ 上下方向

Claims (5)

1. 紫外線硬化型のインクを吐出する複数のノズル列が形成されるインクジェットヘッド部と、前記インクジェットヘッド部から吐出されたインクに紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射器と、前記インクジェットヘッド部および前記紫外線照射器が搭載されるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備え、
   前記インクジェットヘッド部と前記紫外線照射器とは、主走査方向で隣り合っており、
   前記ノズル列は、主走査方向と上下方向とに直交する副走査方向に配列される複数のノズルによって構成され、
   前記インクジェットヘッド部には、紫外線硬化型のカラーインクを吐出する前記ノズル列であるカラーインクノズル列と、紫外線硬化型の白色インクを吐出する前記ノズル列である白色インクノズル列と、紫外線硬化型の透明なクリアインクを吐出する前記ノズル列であるクリアインクノズル列とが形成され、
   前記白色インクノズル列と前記クリアインクノズル列とは、副走査方向において同じ位置に配置され、
   前記インクジェットヘッド部は、複数の前記カラーインクノズル列が形成される第１のインクジェットヘッドと、前記白色インクノズル列と前記クリアインクノズル列とが形成される第２のインクジェットヘッドとを備え、
   前記第１のインクジェットヘッドは、副走査方向において前記第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置されるとともに、主走査方向において前記第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置され、
   主走査方向において、前記クリアインクノズル列と前記紫外線照射器との間には、少なくとも前記カラーインクノズル列または前記白色インクノズル列が配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記紫外線照射器は、主走査方向における前記インクジェットヘッド部の両側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記白色インクノズル列と前記クリアインクノズル列とは、主走査方向で隣接配置され、
   前記白色インクノズル列および前記クリアインクノズル列の主走査方向における両側に前記カラーインクノズル列が配置されていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
4. 紫外線硬化型のインクを吐出する複数のノズル列が形成されるインクジェットヘッド部と、前記インクジェットヘッド部から吐出されたインクに紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射器と、前記インクジェットヘッド部および前記紫外線照射器が搭載されるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備え、
   前記紫外線照射器は、主走査方向における前記インクジェットヘッド部の両側に配置され、
   前記ノズル列は、主走査方向と上下方向とに直交する副走査方向に配列される複数のノズルによって構成され、
   前記インクジェットヘッド部には、紫外線硬化型のカラーインクを吐出する前記ノズル列であるカラーインクノズル列と、紫外線硬化型の白色インクを吐出する前記ノズル列である白色インクノズル列と、紫外線硬化型の透明なクリアインクを吐出する前記ノズル列であるクリアインクノズル列とが形成され、
   前記白色インクノズル列と前記クリアインクノズル列とは、副走査方向において同じ位置に配置され、
   前記インクジェットヘッド部は、複数の前記カラーインクノズル列が形成される第１のインクジェットヘッドと、前記白色インクノズル列と前記クリアインクノズル列とが形成される第２のインクジェットヘッドとを備え、
   前記第１のインクジェットヘッドは、副走査方向において前記第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置されるとともに、主走査方向において前記第２のインクジェットヘッドとずれた位置に配置され、
   主走査方向において、前記クリアインクノズル列と前記紫外線照射器との間には、少なくとも前記カラーインクノズル列が配置されていることを特徴とするインクジェットプリンタ。
5. 前記白色インクノズル列と前記クリアインクノズル列とは、主走査方向で隣接配置され、
   前記白色インクノズル列および前記クリアインクノズル列の主走査方向における両側に前記カラーインクノズル列が配置されていることを特徴とする請求項４記載のインクジェットプリンタ。

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