JP7777018B2 - 光照射ユニット、印刷装置、および印刷システム - Google Patents

Description

本発明は、光照射ユニット、印刷装置、および印刷システムに関する。

従来、帯状の印刷媒体を搬送しつつ、複数の吐出ヘッドから印刷媒体にインクを吐出することにより、印刷媒体の表面に印刷を行う印刷システムが知られている。この種の印刷システムでは、紫外線等の光により硬化する光硬化型のインクが使用される場合がある。その場合、吐出ヘッドから印刷媒体にインクが吐出された後、当該インクに光が照射される。これにより、インクが硬化して、印刷媒体にインクが定着する。

光硬化型のインクを用いた従来の印刷システムについては、例えば、特許文献１，２に記載されている。

特開２０１２－０２０４８１号公報 特開２０２１－０４９６５５号公報

このような印刷システムでは、印刷処理の高速化が求められている。印刷処理を高速化するためには、印刷媒体を高速で搬送する必要がある。その場合、インクを硬化させるために、印刷媒体に照射される光の単位面積あたりの光量も、増加させる必要がある。例えば、光源から出射された光を、光収束レンズで収束させて、印刷媒体の上面に照射することが考えられる。

ただし、印刷媒体の移動に伴い、印刷媒体の上面付近には、搬送方向の下流側へ向かう気流が生じる。また、当該気流には、吐出ヘッドからのインクの吐出に伴い発生するインクの微細なミストが含まれている。

印刷媒体の上面と対向する位置に、光収束レンズを配置すると、光収束レンズの凸面によって、上記の気流が乱れる。これにより、気流に含まれるインクのミストが、吐出ヘッドの下面などに付着する。そして、付着したミストが蓄積され、比較的大きな液滴になると、印刷媒体の上面に滴下するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、光収束レンズを有する光照射ユニットを使用し、かつ、光照射ユニットと印刷媒体との間において、光収束レンズによる気流の乱れが生じることを抑制できる技術を提供することを目的とする。

本願の第１発明は、印刷媒体に供給された光硬化型のインクに光を照射する光照射ユニットであって、下面に開口が形成された筐体と、前記筐体内に配置された光源と、前記筐体内に配置され、前記光源から出射された光を収束させる光収束レンズと、前記筐体の前記開口に配置され、前記光収束レンズによって収束された光を透過させる光透過性部材と、を有し、前記光透過性部材は、平坦な下面を有し、前記光源から出射され、前記光収束レンズおよび前記光透過性部材を透過した光は、前印刷媒体の表面において、所定面積のスポットを形成し、前記光源および前記光収束レンズの高さ位置は、前記光透過性部材が無い場合に、前記印刷媒体上に前記所定面積のスポットを形成するときの前記光源および前記光収束レンズの高さ位置よりも高い。

本願の第２発明は、第１発明の光照射ユニットであって、前記光透過性部材の下面と、前記筐体の下面とが、同一または略同一の平面上に位置する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の光照射ユニットであって、前記光収束レンズは、前記筐体の下面と平行に延びるロッドレンズである。

本願の第４発明は、印刷システムであって、印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、第１発明から第３発明までのいずれか１発明の光照射ユニットと、前記光照射ユニットを支持する第２ベース部と、を備え、前記光照射ユニットは、前記吐出ヘッドよりも前記搬送経路の下流側において、前記印刷媒体に光を照射し、前記光透過性部材の下面と、前記第２ベース部の下面とが、同一または略同一の平面上に位置する。

本願の第５発明は、第４発明の印刷システムであって、前記吐出ヘッドの下面、前記第１ベース部の下面、前記光透過性部材の下面、および前記第２ベース部の下面が、同一または略同一の平面上に位置する。

本願の第６発明は、印刷装置であって、印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、前記印刷媒体に供給された前記インクに光収束レンズを介して光を照射する光照射ユニットを支持可能な第２ベース部と、を備え、前記第２ベース部は、開口を有するベースプレートと、前記開口に配置された光透過性部材と、を有し、前記光透過性部材は、平坦な下面を有する。

本願の第７発明は、第６発明の印刷装置であって、前記第２ベース部に前記光照射ユニットが支持された状態において、前記吐出ヘッドの下面、前記第１ベース部の下面、前記光透過性部材の下面、および前記第２ベース部の下面が、同一または略同一の平面上に位置する。

本願の第８発明は、第６発明または第７発明の印刷装置であって、前記第２ベース部は、前記印刷媒体の搬送方向における前記開口の上流側および下流側に位置し、前記光透過性部材の下面へ向かう方向に延びる整流面を有する。

本願の第９発明は、印刷媒体に供給された光硬化型のインクに光を照射する光照射ユニットであって、光を出射する光源と、前記光源から出射された光を収束させる光収束レンズと、前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの上流側および下流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かう方向に延びる整流面と、を有し、前記整流面は、前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの上流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する第１整流面と、前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの下流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する第２整流面と、を含む。

本願の第１０発明は、印刷システムであって、印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、第９発明の光照射ユニットと、前記光照射ユニットを支持する第２ベース部と、を備え、前記光照射ユニットは、前記吐出ヘッドよりも前記搬送経路の下流側において、前記印刷媒体に光を照射し、前記第２ベース部の下面および前記整流面によって、前記印刷媒体上の気流がガイドされる。

本願の第１１発明は、第１０発明の印刷システムであって、前記吐出ヘッドの下面、前記第１ベース部の下面、記第２ベース部の下面、および前記整流面によって、前記印刷媒体上の気流がガイドされる。

本願の第１２発明は、印刷装置であって、印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、前記印刷媒体に供給された前記インクに光収束レンズを介して光を照射する光照射ユニットを支持可能な第２ベース部と、を備え、前記第２ベース部は、前記光照射ユニットが支持された状態において、前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの上流側および下流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かう方向に延びる整流面を有する。

本願の第１発明～第５発明によれば、光照射ユニットの筐体の下面に、下面が平坦な光透過性部材を配置する。これにより、光照射ユニットと印刷媒体との間において、光収束レンズによる気流の乱れが生じることを抑制できる。

特に、本願の第２発明～第５発明によれば、光照射ユニットと印刷媒体との間において気流の乱れが生じることを、より抑制できる。

本願の第６発明～第８発明によれば、光照射ユニットを支持する第２ベース部の開口に、下面が平坦な光透過性部材を配置する。これにより、光照射ユニットと印刷媒体との間において、光収束レンズによる気流の乱れが生じることを、抑制できる。

特に、本願の第７発明～第８発明によれば、光照射ユニットと印刷媒体との間において気流の乱れが生じることを、より抑制できる。

本願の第９発明～第１１発明によれば、光収束レンズの上流側および下流側に整流面を設ける。これにより、光照射ユニットと印刷媒体との間において、光収束レンズによる気流の乱れが生じることを抑制できる。

特に、本願の第１０発明～第１１発明によれば、光照射ユニットと印刷媒体との間において気流の乱れが生じることを、より抑制できる。

本願の第１２発明によれば、光収束レンズの上流側および下流側に整流面を設ける。これにより、光照射ユニットと印刷媒体との間において、光収束レンズによる気流の乱れが生じることを抑制できる。

印刷システムの構成を示した図である。 印刷システムの制御ブロック図である。 第１実施形態に係る光照射ユニットおよび第２ベース部の構成を示した図である。 （ａ）光透過性部材が無い場合（比較例）と、（ｂ）光透過性部材がある場合（実施例）とについて、光源および光収束レンズの配置を示した図である。 第２実施形態に係る光照射ユニットおよび第２ベース部の構成を示した図である。 第３実施形態に係る光照射ユニットおよび第２ベース部の構成を示した図である。 第４実施形態に係る光照射ユニットおよび第２ベース部の構成を示した図である。 第５実施形態に係る光照射ユニットおよび第２ベース部の構成を示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜１．印刷システムの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る印刷システム１の構成を示した図である。この印刷システム１は、長尺帯状の印刷媒体９を搬送しつつ、複数の吐出ヘッド２０から印刷媒体９へ向けてインクの液滴を吐出することにより、印刷媒体９の表面に画像を印刷する装置である。印刷媒体９は、印刷用紙であってもよく、あるいは、樹脂製のフィルムであってもよい。

図１に示すように、印刷システム１は、搬送機構１０、５つの吐出ヘッド２０、２つの光照射ユニット３０、ベースユニット４０、定着ユニット５０、および制御部６０を備えている。制御部６０以外の各部は、箱状のハウジング７０の内部に収容されている。なお、印刷システム１のうち、搬送機構１０、複数の吐出ヘッド２０、およびベースユニット４０により構成される装置は、本発明における「印刷装置」の一例である。

搬送機構１０は、印刷媒体９をその長手方向に沿う搬送方向に搬送する機構である。本実施形態の搬送機構１０は、巻き出し部１１、複数の搬送ローラ１２、および巻き取り部１３を有する。印刷媒体９は、巻き出し部１１から繰り出され、複数の搬送ローラ１２により構成される搬送経路に沿って搬送される。各搬送ローラ１２は、搬送方向に対して垂直かつ水平な方向に延びる軸を中心として回転することにより、印刷媒体９を搬送経路の下流側へ案内する。印刷媒体９は、張力が掛かった状態で、複数の搬送ローラ１２に架け渡される。これにより、搬送中における印刷媒体９の弛みや皺が抑制される。搬送後の印刷媒体９は、巻き取り部１３へ回収される。

５つの吐出ヘッド２０は、搬送機構１０により搬送される印刷媒体９に対して、インクの液滴を吐出するユニットである。５つの吐出ヘッド２０は、印刷媒体９の搬送方向に沿って、間隔をあけて配列されている。印刷媒体９は、５つの吐出ヘッド２０の下方を、印刷面を上方に向けた状態で搬送される。各吐出ヘッド２０の下面には、多数のインク吐出口が形成されている。５つの吐出ヘッド２０は、インク吐出口から印刷媒体９の上面へ向けて、Ｗ（ホワイト）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各色のインクを、それぞれ吐出する。これにより、印刷媒体９の上面に多色画像が形成される。

吐出ヘッド２０から吐出されるインクには、光硬化型のインクが使用される。光硬化型のインクは、紫外線等の光を照射することにより硬化するインクである。本実施形態の印刷システム１では、吐出ヘッド２０から印刷媒体９にインクを吐出した後、光照射ユニット３０および定着ユニット５０において、光を照射することにより、印刷媒体９上のインクを硬化させる。

２つの光照射ユニット３０は、吐出ヘッド２０から印刷媒体９の上面に吐出されたインクに光を照射して、インクを半硬化させるためのユニットである。本実施形態では、Ｗ（ホワイト）のインクを吐出する吐出ヘッド２０の下流側と、Ｋ（ブラック）のインクを吐出する吐出ヘッド２０の下流側とに、光照射ユニット３０が配置されている。

各光照射ユニット３０は、搬送機構１０により搬送される印刷媒体９の上面に、光を照射する。これにより、印刷媒体９の上面に付着したインクに光が照射される。光照射ユニット３０から照射される光は、インクの硬化に有効な波長帯域の紫外線を含んでいる。このため、印刷媒体９上のインクに当該光が照射されると、インクの粘度が増加する。

ただし、光照射ユニット３０から照射される光の光量は、後述する定着ユニット５０において照射される光の光量よりも小さい。このため、印刷媒体９上のインクは、完全には硬化されない。すなわち、光照射ユニット３０から照射される光により、印刷媒体９上の各色のインクは、流動性が低下した半硬化の状態となる。インクが半硬化すると、印刷媒体９上におけるインクの拡がりが抑制される。したがって、光照射ユニット３０より下流側の搬送経路において、インクの拡がりによる印刷品質の低下が生じにくくなる。

なお、光照射ユニット３０の詳細な構造については、後述する。

ベースユニット４０は、５つの吐出ヘッド２０および２つの光照射ユニット３０を支持するためのフレームである。ベースユニット４０は、印刷システム１のハウジング７０に対して固定されている。ベースユニット４０は、５つの第１ベース部４１と、２つの第２ベース部４２とを有する。５つの第１ベース部４１および２つの第２ベース部４２は、印刷媒体９の搬送方向に沿って配列されている。

５つの吐出ヘッド２０は、それぞれ、第１ベース部４１に取り付けられる。これにより、５つの吐出ヘッド２０が支持されるとともに、各吐出ヘッド２０の位置が固定される。第１ベース部４１は、中央に矩形状の開口４１１を有する。吐出ヘッド２０は、下端部を当該開口４１１に嵌合させた状態で、第１ベース部４１に固定される。このため、第１ベース部４１に取り付けられた吐出ヘッド２０の下面は、第１ベース部４１に遮られることなく、印刷媒体９の印刷面に対向する。

２つの光照射ユニット３０は、それぞれ、第２ベース部４２に取り付けられる。これにより、２つの光照射ユニット３０が支持されるとともに、各光照射ユニット３０の位置が固定される。なお、第２ベース部４２の詳細な構造については、後述する。

定着ユニット５０は、印刷媒体９上の半硬化したインクに光を照射して、インクを本硬化させるためのユニットである。定着ユニット５０は、５つの吐出ヘッド２０および２つの光照射ユニット３０よりも、搬送経路の下流側に配置されている。定着ユニット５０は、メタルハライドランプ５１と、リフレクタ５２とを有する。メタルハライドランプ５１から照射される光は、直接またはリフレクタ５２により反射されて、印刷媒体９上のインクに照射される。

メタルハライドランプ５１から照射される光は、インクの硬化に有効な波長帯域の紫外線を含んでいる。また、メタルハライドランプ５１から照射される光は、インクを完全に硬化させるために十分な光量を有する。このため、メタルハライドランプ５１から印刷媒体９上のインクに光が照射されると、インクが十分に硬化されて、印刷媒体９にインクが定着する。

その後、定着ユニット５０を通過した印刷媒体９は、複数の搬送ローラ１２を経由して、巻き取り部１３へ回収される。

制御部６０は、印刷システム１の各部を動作制御するためのユニットである。図２は、印刷システム１の制御ブロック図である。制御部６０は、ＣＰＵ等のプロセッサ６１、ＲＡＭ等のメモリ６２、およびハードディスクドライブ等の記憶部６３を有するコンピュータにより構成されている。記憶部６３には、印刷システム１の動作を制御するためのコンピュータプログラムＰが記憶されている。

また、制御部６０は、上述した搬送機構１０、５つの吐出ヘッド２０、２つの光照射ユニット３０、および定着ユニット５０と、それぞれ電気的に接続されている。制御部６０は、記憶部６３に記憶されたコンピュータプログラムＰをメモリ６２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラムＰに基づいて、プロセッサ６１が演算処理を行うことにより、上記の各部を動作制御する。これにより、印刷システム１における印刷処理が進行する。

また、制御部６０は、印刷システム１の外部に設置されたサーバ２と、電気的に接続されている。サーバ２には、印刷対象となる画像データＤが保存されている。印刷処理時には、搬送機構１０により印刷媒体９が搬送されるとともに、制御部６０が、指定された画像データＤをサーバ２から読み出し、当該画像データＤに基づいて、各吐出ヘッド２０から各色のインクを吐出する。その結果、画像データＤに対応する画像が、印刷媒体９の印刷面に記録される。

＜２．光照射ユニットおよび第２ベース部の構成＞
続いて、上述した光照射ユニット３０および第２ベース部４２の詳細な構造について、説明する。

＜２－１．第１実施形態＞
図３は、第１実施形態に係る光照射ユニット３０および第２ベース部４２の構成を示した図である。図３では、第２ベース部４２に取り付けられた状態の光照射ユニット３０が実線で示され、第２ベース部４２から取り外された状態の光照射ユニット３０が仮想線（二点鎖線）で示されている。図３に示すように、光照射ユニット３０は、筐体３１、光源３２、光収束レンズ３３、および光透過性部材３４を有する。

筐体３１は、光源３２および光収束レンズ３３を内部に収容するケーシングである。筐体３１は、平坦な下面３１１を有する。筐体３１の下面３１１は、搬送機構１０により搬送される印刷媒体９の上面と、略平行に配置される。筐体３１の下面３１１には、開口３１２が形成されている。開口３１２は、筐体３１の下面３１１を上下方向に貫通する貫通孔である。

光源３２は、筐体３１の内部に配置されている。光源３２は、筐体３１に対して固定されている。光源３２には、例えば複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode，発光ダイオード）が使用される。複数のＬＥＤは、印刷媒体９の幅方向に沿って、配列されている。制御部６０から光源３２に電流が供給されると、光源３２が発光する。そして、光源３２から下方へ向けて光が出射される。光源３２から出射される光は、インクを硬化させるための紫外線を含んでいる。

光収束レンズ３３は、光源３２から出射された光を収束させるためのレンズである。光収束レンズ３３は、筐体３１の内部の、光源３２よりも下側に配置されている。光収束レンズ３３は、筐体３１に対して固定されている。光収束レンズ３３には、棒状のロッドレンズが使用される。光収束レンズ３３は、印刷媒体９の幅方向に沿って、水平に配置される。すなわち、光収束レンズ３３は、筐体３１の下面３１１と平行な姿勢で配置されている。図３に示すように、光収束レンズ３３の下面は、下方へ向けて突出した凸面となっている。

光透過性部材３４は、筐体３１の開口３１２に配置された透明な板である。光透過性部材３４は、筐体３１に対して固定されている。光透過性部材３４は、平坦な上面および平坦な下面を有する。光源３２から出射され、光収束レンズ３３により収束された光は、光透過性部材３４を透過して、印刷媒体９の上面に照射される。

図４は、（ａ）光透過性部材３４が無い場合（比較例）と、（ｂ）光透過性部材３４がある場合（実施例）とについて、光源３２および光収束レンズ３３の配置を示した図である。インクを適切に硬化させるためには、印刷媒体９の上面に照射される光の単位面積あたりの光量を、適切に管理する必要がある。そのためには、光源３２から出射され、光収束レンズ３３により収束される光が、印刷媒体９の上面において形成するスポットの面積Ｓを、一定の大きさとする必要がある。

仮に、図４（ａ）のように光透過性部材３４が無い場合と、光源３２および光収束レンズ３３の高さ位置を変更することなく、光透過性部材３４を追加すると、図４（ａ）中の仮想線（二点鎖線）のように、印刷媒体９の上面において形成されるスポットの面積Ｓ’が、正常な面積Ｓよりも大きくなる。このため、光透過性部材３４を配置する場合には、図４（ｂ）のように、光源３２および光収束レンズ３３の高さ位置を、図４（ａ）の高さ位置よりも高くする。これにより、印刷媒体９の上面に適切な面積Ｓのスポットを形成することができる。したがって、印刷媒体９上のインクを良好に硬化させることができる。

図３に戻る。第２ベース部４２は、ベースプレート４３と、壁部４４とを有する。ベースプレート４３は、印刷媒体９の上面に対して平行に広がる。ベースプレート４３は、中央に矩形状の開口４３１を有する。開口４３１は、ベースプレート４３を上下方向に貫通する貫通孔である。壁部４４は、ベースプレート４３の開口４３１の縁から、上方へ向けて延びる。光照射ユニット３０は、壁部４４の内側へ挿入される。そして、筐体３１の下端部が開口４３１に嵌合した状態で、筐体３１が第２ベース部４２に固定される。これにより、光照射ユニット３０の下面と、印刷媒体９の上面とが、隙間を介して上下方向に対向した状態となる。

印刷システム１において印刷処理を行うときには、印刷媒体９が、搬送方向の下流側へ向けて搬送される。このとき、印刷媒体９の移動に伴い、光照射ユニット３０と印刷媒体９との間の空間において、搬送方向の下流側へ向かう気流Ｆ（粘性流）が発生する。また、吐出ヘッド２０の吐出口からインクの液滴を吐出するときには、当該液滴よりも小さいミストが発生する。上記の気流Ｆには、このようなインクの微細なミストが含まれている。このため、もし、上記の気流Ｆが乱れると、気流Ｆに含まれるインクのミストが、吐出ヘッド２０の下面、光照射ユニット３０の下面、ベースユニット４０の下面などに付着してしまう。そして、付着したミストが蓄積して、比較的大きな液滴になると、印刷媒体９の上面に滴下するおそれがある。

この点について、本実施形態の光照射ユニット３０は、筐体３１の下面３１１に光透過性部材３４が配置されている。そして、光透過性部材３４の下面が、印刷媒体９の上面と平行な平坦面となっている。このようにすれば、光収束レンズ３３が、光照射ユニット３０の下面に露出しないため、光収束レンズ３３の凸形状により、光照射ユニット３０と印刷媒体９との間において、気流Ｆの乱れが生じることを防止できる。したがって、気流Ｆの乱れによって、吐出ヘッド２０の下面、光照射ユニット３０の下面、ベースユニット４０の下面などにインクのミストが付着することを、抑制できる。

特に、本実施形態では、光透過性部材３４の下面と、筐体３１の下面３１１とが、同一の平面上に配置される。このようにすれば、光透過性部材３４の下面と筐体３１の下面３１１との境界に、段差が生じない。したがって、光照射ユニット３０と印刷媒体９との間において、段差による気流Ｆの乱れが生じることを抑制できる。なお、光透過性部材３４の下面と、筐体３１の下面３１１とは、略同一の平面上に配置されていてもよい。すなわち、光透過性部材３４の下面と、筐体３１の下面３１１との境界に、ごく僅かな（例えば光透過性部材３４の厚み以下の）段差が存在していてもよい。

また、本実施形態では、光透過性部材３４の下面と、筐体３１の下面３１１と、第２ベース部４２の下面とが、同一の平面上に配置される。このようにすれば、光透過性部材３４の下面と筐体３１の下面３１１との境界だけではなく、筐体３１の下面３１１と第２ベース部４２の下面との境界にも、段差が生じない。したがって、光照射ユニット３０と印刷媒体９との間において、段差による気流Ｆの乱れが生じることを、より抑制できる。

なお、光透過性部材３４の下面と、筐体３１の下面３１１と、第２ベース部４２の下面とは、略同一の平面上に配置されていてもよい。すなわち、光透過性部材３４の下面と筐体３１の下面３１１との境界や、筐体３１の下面と第２ベース部４２の下面との境界に、ごく僅かな（例えば光透過性部材３４の厚み以下の）段差が存在していてもよい。

また、吐出ヘッド２０の下面、第１ベース部４１の下面、光透過性部材３４の下面、筐体３１の下面３１１、および第２ベース部４２の下面が、同一の平面上に配置されていることが、より望ましい。このようにすれば、吐出ヘッド２０の下面と第１ベース部４１の下面との境界や、第１ベース部４１の下面と第２ベース部４２の下面との境界においても、段差が生じない。したがって、吐出ヘッド２０および光照射ユニット３０と印刷媒体９との間において、段差による気流Ｆの乱れが生じることを、より抑制できる。

また、少なくともＫ（ブラック）のインクを吐出する吐出ヘッド２０が取り付けられる第１ベース部４１と、そのすぐ下流で、光照射ユニット３０が取り付けられる第２ベース部４２とを、一体の部材で構成してもよいし、別々の部材で構成してもよい。また、Ｗ（ホワイト）のインクを塗出する塗出ヘッド２０が取り付けられる第１ベース部４１と、そのすぐ下流で、光照射ユニット３０が取り付けられる第２ベース部４２とを、一体の部材で構成してもよいし、別々の部材で構成してもよい。さらに、全ての色の塗出ヘッド２０が取り付けられる第１ベース部４１と、全ての光照射ユニット３０が取り付けられる第２ベース部４２とを、一体の部材で構成してもよいし、全て別々の部材で構成してもよい。

なお、吐出ヘッド２０の下面、第１ベース部４１の下面、光透過性部材３４の下面、筐体３１の下面３１１、および第２ベース部４２の下面は、略同一の平面上に配置されていてもよい。すなわち、これらの各部の境界に、ごく僅かな（例えば光透過性部材３４の厚み以下の）段差が存在していてもよい。

＜２－２．第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。図５は、第２実施形態に係る光照射ユニット３０および第２ベース部４２の構成を示した図である。図５では、第２ベース部４２に取り付けられた状態の光照射ユニット３０が実線で示され、第２ベース部４２から取り外された状態の光照射ユニット３０が仮想線（二点鎖線）で示されている。

図５に示すように、本実施形態の光照射ユニット３０は、筐体３１、光源３２、および光収束レンズ３３を有する。光照射ユニット３０は、光源３２から出射される光を、光収束レンズ３３を介して、下方へ照射する。ただし、上記の第１実施形態では、光照射ユニット３０が、光透過性部材３４を有していたのに対し、この第２実施形態では、光照射ユニット３０が、光透過性部材３４を有していない。このため、光収束レンズ３３の凸状の下面は、光照射ユニット３０の下面に露出している。

一方、本実施形態の第２ベース部４２は、ベースプレート４３、壁部４４、および光透過性部材４５を有する。ベースプレート４３は、印刷媒体９の上面に対して平行に広がる。ベースプレート４３は、中央に矩形状の開口４３１を有する。開口４３１は、ベースプレート４３を上下方向に貫通する貫通孔である。壁部４４は、ベースプレート４３から上方へ向けて延びる。光透過性部材４５は、ベースプレート４３の開口４３１に配置された透明な板である。光透過性部材４５は、ベースプレート４３に対して固定されている。光透過性部材４５は、平坦な上面および平坦な下面を有する。

光照射ユニット３０は、筐体３１の下端部が壁部４４の内側に挿入された状態で、壁部４４に対して固定される。これにより、光透過性部材４５から間隔をあけて上方に、光収束レンズ３３が配置された状態となる。光源３２から出射され、光収束レンズ３３により収束された光は、光透過性部材３４を透過して、印刷媒体９の上面に照射される。

本実施形態の構成でも、印刷媒体９の上面と対向するように、光透過性部材４５が配置される。光透過性部材４５の下面は、印刷媒体９の上面と平行な平坦面である。光収束レンズ３３は、気流Ｆが形成される空間に露出しない。このため、光収束レンズ３３の凸形状により、光照射ユニット３０と印刷媒体９との間において、気流Ｆの乱れが生じることを防止できる。

図５の例では、光透過性部材４５の下面と第２ベース部４２の下面との境界に、僅かな段差が存在するが、その段差の高さは、光透過性部材４５の厚みよりも小さい。このように、光透過性部材４５の下面と、第２ベース部４２の下面とは、略同一の平面上に配置することが望ましい。これにより、段差による気流Ｆの乱れを抑制できる。なお、第２ベース部４２の開口４３１に、光透過性部材４５を嵌め込んで、光透過性部材４５の下面と、第２ベース部４２の下面とを、同一の平面上に配置してもよい。そうすれば、段差による気流Ｆの乱れを、より抑制できる。

また、吐出ヘッド２０の下面、第１ベース部４１の下面、光透過性部材４５の下面、および第２ベース部４２の下面が、同一または略同一の平面上に配置されることが、より望ましい。これにより、上記各部の境界における段差を抑制できる。したがって、段差による気流Ｆの乱れを、より抑制できる。

＜２－３．第３実施形態＞
続いて、第３実施形態について説明する。図６は、第３実施形態に係る光照射ユニット３０および第２ベース部４２の構成を示した図である。図６では、第２ベース部４２に取り付けられた状態の光照射ユニット３０が実線で示され、第２ベース部４２から取り外された状態の光照射ユニット３０が仮想線（二点鎖線）で示されている。

図６の光照射ユニット３０は、図５の光照射ユニット３０と同等である。また、図６の第２ベース部４２は、第１整流面４６１および第２整流面４６２を有する点のみが、図５の第２ベース部４２と異なる。

第１整流面４６１は、ベースプレート４３の開口４３１の上流側に設けられている。第１整流面４６１は、第２ベース部４２の下面から、開口４３１に露出した光透過性部材４５の下面へ向かう方向に延びる。第１整流面４６１は、印刷媒体９の搬送方向における下流側へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する。

第２整流面４６２は、ベースプレート４３の開口４３１の下流側に設けられている。第２整流面４６２は、第２ベース部４２の下面から、開口４３１に露出した光透過性部材４５の下面へ向かう方向に延びる。第２整流面４６２は、印刷媒体９の搬送方向における上流側へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する。

このような第１整流面４６１および第２整流面４６２を設ければ、光透過性部材４５の下面と第２ベース部４２の下面との境界の段差が、緩やかとなる。このため、光透過性部材４５の下面と第２ベース部４２の下面との境界における気流Ｆの乱れを、より抑制できる。したがって、気流Ｆの乱れによって、吐出ヘッド２０の下面、光照射ユニット３０の下面、ベースユニット４０の下面などにインクのミストが付着することを、より抑制できる。

＜２－４．第４実施形態＞
続いて、第４実施形態について説明する。図７は、第４実施形態に係る光照射ユニット３０および第２ベース部４２の構成を示した図である。図７では、第２ベース部４２に取り付けられた状態の光照射ユニット３０が実線で示され、第２ベース部４２から取り外された状態の光照射ユニット３０が仮想線（二点鎖線）で示されている。

図７に示すように、本実施形態の光照射ユニット３０は、筐体３１、光源３２、および光収束レンズ３３を有する。本実施形態の光照射ユニット３０は、光透過性部材３４を有していない。このため、光収束レンズ３３の凸状の下面は、光照射ユニット３０の下面に露出している。光照射ユニット３０は、光源３２から出射される光を、光収束レンズ３３を介して、印刷媒体９の上面に照射する。

また、この第４実施形態では、光照射ユニット３０が、第１整流部材３５および第２整流部材３６を有する。第１整流部材３５および第２整流部材３６は、筐体３１の下面に固定されている。

第１整流部材３５は、第１整流面３５１を有する。第１整流面３５１は、印刷媒体９の搬送方向における光収束レンズ３３の上流側に位置する。第１整流面３５１は、第１整流部材３５の下面から、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かう方向に延びる。第１整流面３５１は、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する。

第２整流部材３６は、第２整流面３６１を有する。第２整流面３６１は、印刷媒体９の搬送方向における光収束レンズ３３の下流側に位置する。第２整流面３６１は、第２整流部材３６の下面から、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かう方向に延びる。第２整流面３６１は、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する。

一方、本実施形態の第２ベース部４２は、ベースプレート４３と、壁部４４とを有する。ベースプレート４３は、印刷媒体９の上面に対して平行に広がる。ベースプレート４３は、中央に矩形状の開口４３１を有する。開口４３１は、ベースプレート４３を上下方向に貫通する貫通孔である。壁部４４は、ベースプレート４３の開口４３１の縁から、上方へ向けて延びる。光照射ユニット３０は、壁部４４の内側へ挿入される。そして、筐体３１の下端部が開口４３１に嵌合した状態で、筐体３１が第２ベース部４２に固定される。

本実施形態のように、光照射ユニット３０の下面に第１整流面３５１および第２整流面３６１を設ければ、光収束レンズ３３の下面と第２ベース部４２の下面との境界の段差を低減できる。印刷媒体９上の気流Ｆは、吐出ヘッド２０の下面、第１ベース部４１の下面、第２ベース部４２の下面、第１整流面３５１、および第２整流面３６１によって、ガイドされる。これにより、気流Ｆの乱れを抑制できる。したがって、気流Ｆの乱れによって、吐出ヘッド２０の下面、光照射ユニット３０の下面、ベースユニット４０の下面などにインクのミストが付着することを、抑制できる。

なお、図７の例では、第１整流面３５１および第２整流面３６１が、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜していた。しかしながら、光収束レンズ３３の下端部が、ベースプレート４３の下面よりも低い位置にある場合には、第１整流面３５１および第２整流面３６１が、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが低くなるように傾斜していてもよい。

＜２－５．第５実施形態＞
続いて、第５実施形態について説明する。図８は、第５実施形態に係る光照射ユニット３０および第２ベース部４２の構成を示した図である。図８では、第２ベース部４２に取り付けられた状態の光照射ユニット３０が実線で示され、第２ベース部４２から取り外された状態の光照射ユニット３０が仮想線（二点鎖線）で示されている。

図８に示すように、本実施形態の光照射ユニット３０は、筐体３１、光源３２、および光収束レンズ３３を有する。本実施形態の光照射ユニット３０は、光透過性部材３４を有していない。このため、光収束レンズ３３の凸状の下面は、光照射ユニット３０の下面に露出している。光照射ユニット３０は、光源３２から出射される光を、光収束レンズ３３を介して、印刷媒体９の上面に照射する。

一方、本実施形態の第２ベース部４２は、ベースプレート４３および壁部４４を有する。ベースプレート４３は、中央に矩形状の開口４３１を有する。開口４３１は、ベースプレート４３を上下方向に貫通する貫通孔である。壁部４４は、ベースプレート４３から上方へ向けて延びる。

光照射ユニット３０は、筐体３１の下端部が壁部４４の内側に挿入され、ベースプレート４３の上面に載置された状態で、第２ベース部４２に固定される。光収束レンズ３３は、ベースプレート４３の開口４３１内に配置される。これにより、光収束レンズ３３と、印刷媒体９の上面とが、隙間を介して上下方向に対向した状態となる。

また、この第４実施形態では、ベースプレート４３の下面が、第１整流面４６１および第２整流面４６２を含んでいる。

第１整流面４６１は、ベースプレート４３の開口４３１の上流側に設けられている。すなわち、第１整流面４６１は、第２ベース部４２に光照射ユニット３０が支持された状態において、光収束レンズ３３の上流側に位置する。第１整流面４６１は、第２ベース部４２の下面から、開口４３１に露出した光収束レンズ３３の下端部付近へ向かう方向に延びる。第１整流面４６１は、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する。

第２整流面４６２は、ベースプレート４３の開口４３１の下流側に設けられている。すなわち、第２整流面４６２は、第２ベース部４２に光照射ユニット３０が支持された状態において、光収束レンズ３３の下流側に位置する。第２整流面４６２は、第２ベース部４２の下面から、開口４３１に露出した光収束レンズ３３の下端部付近へ向かう方向に延びる。第２整流面４６２は、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する。

このような第１整流面４６１および第２整流面４６２を設ければ、光収束レンズ３３の下面と第２ベース部４２の下面との境界の段差を低減できる。印刷媒体９上の気流Ｆは、吐出ヘッド２０の下面、第１ベース部４１の下面、第２ベース部４２の下面、第１整流面４６１、および第２整流面４６２によって、ガイドされる。これにより、気流Ｆの乱れを抑制できる。したがって、気流Ｆの乱れによって、吐出ヘッド２０の下面、光照射ユニット３０の下面、ベースユニット４０の下面などにインクのミストが付着することを、抑制できる。

なお、図８の例では、第１整流面４６１および第２整流面４６２が、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜していた。しかしながら、光収束レンズ３３の下端部が、ベースプレート４３の下面よりも低い位置にある場合には、第１整流面４６１および第２整流面４６２が、光収束レンズ３３の下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが低くなるように傾斜していてもよい。

＜３．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態の光照射ユニット３０は、印刷媒体９に供給されたインクを半硬化させるものであった。しかしながら、本発明の光照射ユニット３０は、印刷媒体９に供給されたインクを本硬化させるものであってもよい。

また、上記の実施形態での印刷システム１は、５つの吐出ヘッド２０を備えていた。しかしながら、印刷システムが備える吐出ヘッドの数は、１～４つであってもよく、６つ以上であってもよい。例えば、印刷システムは、Ｗ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色に加えて、特色のインクを吐出する吐出ヘッドを備えていてもよい。また、印刷システムは、印刷媒体の濡れ性を向上させるためのプライマーインクを吐出する吐出ヘッドを備えていてもよい。また、各吐出ヘッドは、印刷媒体の幅方向に配列された複数のヘッドにより構成されていてもよい。

また、上記の実施形態の印刷システム１は、２つの光照射ユニット３０を備えていた。しかしながら、印刷システムが備える光照射ユニット３０の数は、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。例えば、最も下流側の吐出ヘッド２０の下流側のみに、光照射ユニット３０が配置されていてもよい。あるいは、全ての吐出ヘッド２０の各々の下流側に、光照射ユニット３０が配置されていてもよい。

また、上記の実施形態の印刷システム１は、長尺帯状の連続した印刷媒体９に対して印刷を行うものであった。しかしながら、本発明の印刷システムは、複数の印刷媒体を順次に搬送しつつ、当該印刷媒体に対して印刷を行うものであってもよい。

また、光照射ユニット、印刷装置、および印刷システムの細部の形状については、本願の各図と相違していてもよい。また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 印刷システム
９ 印刷媒体
１０ 搬送機構
２０ 吐出ヘッド
３０ 光照射ユニット
３１ 筐体
３２ 光源
３３ 光収束レンズ
３４ 光透過性部材
３５ 第１整流部材
３６ 第２整流部材
４０ ベースユニット
４１ 第１ベース部
４２ 第２ベース部
４３ ベースプレート
４４ 壁部
４５ 光透過性部材
５０ 定着ユニット
６０ 制御部
３１１ 筐体の下面
３１２ 筐体の開口
３５１ 第１整流面
３６１ 第２整流面
４１１ 第１ベース部の開口
４３１ 第２ベース部の開口
４６１ 第１整流面
４６２ 第２整流面
Ｆ 気流
Ｓ スポットの面積

Claims (12)

1. 印刷媒体に供給された光硬化型のインクに光を照射する光照射ユニットであって、
   下面に開口が形成された筐体と、
   前記筐体内に配置された光源と、
   前記筐体内に配置され、前記光源から出射された光を収束させる光収束レンズと、
   前記筐体の前記開口に配置され、前記光収束レンズによって収束された光を透過させる光透過性部材と、
   を有し、
   前記光透過性部材は、平坦な下面を有し、
   前記光源から出射され、前記光収束レンズおよび前記光透過性部材を透過した光は、前印刷媒体の表面において、所定面積のスポットを形成し、
   前記光源および前記光収束レンズの高さ位置は、前記光透過性部材が無い場合に、前記印刷媒体上に前記所定面積のスポットを形成するときの前記光源および前記光収束レンズの高さ位置よりも高い、光照射ユニット。
2. 請求項１に記載の光照射ユニットであって、
   前記光透過性部材の下面と、前記筐体の下面とが、同一または略同一の平面上に位置する、光照射ユニット。
3. 請求項１または請求項２に記載の光照射ユニットであって、
   前記光収束レンズは、前記筐体の下面と平行に延びるロッドレンズである、光照射ユニット。
4. 印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の光照射ユニットと、
   前記光照射ユニットを支持する第２ベース部と、
   を備え、
   前記光照射ユニットは、前記吐出ヘッドよりも前記搬送経路の下流側において、前記印刷媒体に光を照射し、
   前記光透過性部材の下面と、前記第２ベース部の下面とが、同一または略同一の平面上に位置する、印刷システム。
5. 請求項４に記載の印刷システムであって、
   前記吐出ヘッドの下面、前記第１ベース部の下面、前記光透過性部材の下面、および前記第２ベース部の下面が、同一または略同一の平面上に位置する、印刷システム。
6. 印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
   前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、
   前記印刷媒体に供給された前記インクに光収束レンズを介して光を照射する光照射ユニットを支持可能な第２ベース部と、
   を備え、
   前記第２ベース部は、
   開口を有するベースプレートと、
   前記開口に配置された光透過性部材と、
   を有し、
   前記光透過性部材は、平坦な下面を有する、印刷装置。
7. 請求項６に記載の印刷装置であって、
   前記第２ベース部に前記光照射ユニットが支持された状態において、前記吐出ヘッドの下面、前記第１ベース部の下面、前記光透過性部材の下面、および前記第２ベース部の下面が、同一または略同一の平面上に位置する、印刷装置。
8. 請求項６または請求項７に記載の印刷装置であって、
   前記第２ベース部は、
   前記印刷媒体の搬送方向における前記開口の上流側および下流側に位置し、前記光透過性部材の下面へ向かう方向に延びる整流面
   を有する、印刷装置。
9. 印刷媒体に供給された光硬化型のインクに光を照射する光照射ユニットであって、
   光を出射する光源と、
   前記光源から出射された光を収束させる光収束レンズと、
   前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの上流側および下流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かう方向に延びる整流面と、
   を有し、
   前記整流面は、
   前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの上流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する第１整流面と、
   前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの下流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かうにつれて、徐々に高さが高くなるように傾斜する第２整流面と、
   を含む、光照射ユニット。
10. 印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
    前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、
    前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、
    請求項９に記載の光照射ユニットと、
    前記光照射ユニットを支持する第２ベース部と、
    を備え、
    前記光照射ユニットは、前記吐出ヘッドよりも前記搬送経路の下流側において、前記印刷媒体に光を照射し、
    前記第２ベース部の下面および前記整流面によって、前記印刷媒体上の気流がガイドされる、印刷システム。
11. 請求項１０に記載の印刷システムであって、
    前記吐出ヘッドの下面、前記第１ベース部の下面、記第２ベース部の下面、および前記整流面によって、前記印刷媒体上の気流がガイドされる、印刷システム。
12. 印刷媒体を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送機構と、
    前記搬送機構により搬送される前記印刷媒体に対して、複数のインク吐出口から光硬化型のインクを吐出する吐出ヘッドと、
    前記吐出ヘッドを支持する第１ベース部と、
    前記印刷媒体に供給された前記インクに光収束レンズを介して光を照射する光照射ユニットを支持可能な第２ベース部と、
    を備え、
    前記第２ベース部は、
    前記光照射ユニットが支持された状態において、前記印刷媒体の搬送方向における前記光収束レンズの上流側および下流側に位置し、前記光収束レンズの下端部付近へ向かう方向に延びる整流面
    を有する、印刷装置。