JP2012045877A - インクジェット描画装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高画質な画像を形成することができるインクジェット描画装置を提供すること。
【解決手段】ヘッドキャリッジと、ヘッドキャリッジを前記主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、活性光線を発する活性光線照射部と、前記活性光線照射部を前記主走査方向に移動させる照射部移動機構と、制御部と、を備える。ヘッドキャリッジは、被記録媒体上に像様に活性光線硬化型インクを液滴として吐出するインクジェットヘッドと、第１のミラーと、第２のミラーと、を有する。第１のミラー又は第２のミラーのうち、ヘッドキャリッジの移動方向後方に位置するミラーに活性光線照射部からの光が照射されて、このミラーにより反射された光が被記録媒体上の活性光線硬化型インクに照射されるように、制御部は、ヘッド移動機構及び照射部移動機構を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから液体を噴射する技術に関する。

噴射ヘッドを往復動させながら、噴射ヘッドに設けられた噴射ノズルから媒体上に液体を噴射するインクジェット描画装置が知られている。このインクジェット描画装置を利用して、紫外線（紫外光）の照射によって硬化する液体を、噴射ノズルから媒体上に噴射するとともに、噴射した液体に紫外線を照射して液体を硬化させることで、媒体上に液体を定着させる技術が開発されている。
このような技術では、瞬時に液体を硬化させて媒体に定着させることができるので、例えば、プラスチック（ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート）等、液体を吸収しない素材に対しても液体を良好に定着させることが可能である。そして、このような従来のインクジェット描画装置には、紫外光を発する光源がキャリッジに搭載されているものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１１９８６２号公報

上記特許文献１に記載されたインクジェット描画装置では、１つの光源からの紫外光の経路を、複数の経路のうちの１つの経路に選択的に切り替えることができる。このため、光源の数量を低減しやすくすることができる。この結果、インクジェット描画装置を小型化しやすくすることができる。
しかしながら、上記特許文献１に記載されたインクジェット描画装置では、光源がキャリッジに搭載されているので、キャリッジにかかる負荷が大きくなりやすい。キャリッジにかかる負荷が大きくなると、キャリッジの位置制御にかかる精度、ひいては記録精度を向上させることが困難となる。
つまり、従来のインクジェット描画装置では、描画精度を向上させることが困難であるという課題がある。

［適用例１］本適用例に記載のインクジェット描画装置は、シート状被記録媒体を支持するプラテンと、前記被記録媒体上に像様に活性光線硬化型インクを液滴として吐出するインクジェットヘッドと、第１のミラーと、第２のミラーと、を有するヘッドキャリッジと、前記ヘッドキャリッジを前記主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、活性光線を発する活性光線照射部と、前記活性光線照射部を前記主走査方向に移動させる照射部移動機構と、制御部と、を備え、前記ヘッドキャリッジの主走査方向において、前記インクジェットヘッドが前記第１のミラーと前記第２のミラーとの間に位置するように配置されており、前記第１のミラー又は前記第２のミラーのうち、前記ヘッドキャリッジの移動方向後方に位置するミラーに前記活性光線照射部からの活性光線が照射されて、当該ミラーにより反射された活性光線が前記被記録媒体上の前記活性光線硬化型インクに照射されるように、前記制御部は、前記ヘッド移動機構及び前記照射部移動機構を制御することを特徴とする。

上記の構成では、ヘッドキャリッジに、第１のミラー及び第２のミラーがインクジェットヘッドともに設けられており、ヘッドキャリッジはヘッド移動機構により移動する。そして、活性光線照射部は、ヘッド移動機構とは異なる照射部移動機構により移動する。そして、制御部のヘッド移動機構及び前記照射部移動機構の制御により、第１のミラー又は第２のミラーのうち、ヘッドキャリッジの移動方向後方に位置するミラーに活性光線照射部からの光が照射されて、このミラーにより反射された光が被記録媒体上の活性光線硬化型インクに照射される。
上記の構成によると、ヘッドキャリッジには活性光線照射部が設けられていないため、ヘッドキャリッジを軽量化することができる。したがって、キャリッジの位置制御にかかる精度、ひいては記録精度を向上させることができる。また、インクジェットヘッドにより被記録媒体上に画像が描画されてから、光源ユニットにより被記録媒体上の画像部に紫外線が照射され、硬化されるまでの時間を短時間にすることができ、被記録媒体上に形成された画像が被記録媒体上でにじんだり、画像がずれたりする事による画像乱れが生じることを防止できる。これにより、高画質な画像を形成することができる。

［適用例２］上記適用例に記載のインクジェット描画装置であって、前記第１のミラー又は前記第２のミラーは、前記インクジェットヘッドのノズル面よりも高い位置に配置されてもよい。

このような構成によれば、被記録媒体とインクジェットヘッドとの間に、活性光線照射部からの光が入り込むのを抑制できる。これにより、被記録媒体上に吐出不良による画像乱れが防止された高画質な画像を形成することができる。また、インクジェットヘッドに洗浄／清掃等のメンテナンスを施すことなく、長時間安定してインク液滴を良好に吐出させることができる。

［適用例３］上記適用例に記載のインクジェット描画装置であって、前記活性光線照射部は、前記インクジェットヘッドのノズル面よりも高い位置に配置されてもよい。

このような構成によれば、被記録媒体とインクジェットヘッドとの間に、活性光線照射部からの光が入り込むのを抑制できる。これにより、吐出不良による画像乱れが防止された高画質な画像を被記録媒体上に形成することができる。また、インクジェットヘッドに洗浄／清掃等のメンテナンスを施すことなく、長時間安定してインク液滴を良好に吐出させることができる。

本発明に係るインクジェット描画装置を適用する一実施形態としての製版装置の概略構成を示す模式的上面図である。 図１に示す製版装置の模式的な側面図である。 図１に示す製版装置に用いられるインクジェットヘッドの概略構成を示す断面図である。 図１に示す製版装置の走査型ＵＶ照射部を背面から見た模式的な断面図である。 それぞれ図１に示す製版装置のインクジェットヘッドキャリッジと光源ユニットの位置関係を示す概略上面図である。 それぞれ図１に示す製版装置のインクジェットヘッドキャリッジと光源ユニットの位置関係を示す概略上面図である。 それぞれ図１に示す製版装置のインクジェットヘッドキャリッジと光源ユニットの位置関係を示す概略上面図である。 それぞれ図１に示す製版装置のインクジェットヘッドキャリッジと光源ユニットの位置関係を示す概略上面図である。 それぞれ図１に示す製版装置のインクジェットヘッドキャリッジと光源ユニットの位置関係を示す概略上面図である。 それぞれ図１に示す製版装置のインクジェットヘッドキャリッジと光源ユニットの位置関係を示す概略上面図である。 それぞれ図１に示す製版装置のインクジェットヘッドキャリッジと光源ユニットの位置関係を示す概略断面図である。

以下、本発明に係るインクジェット描画装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るインクジェット描画装置を適用する一実施形態としての、製版装置の概略構成を示す模式的上面図であり、図２は、図１に示す製版装置の模式的な側面図である。また、図３は、図１に示すインクジェットヘッドの一例の概略構成を示す断面図であり、図４は、図１に示す製版装置の走査型ＵＶ照射部を背面から見た模式的な断面図である。

以下においては、被記録媒体として平版印刷原版、活性光線硬化型インクとして紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインクという）Ｑ、紫外線（以下、ＵＶ光という）を照射するための点状または略点状の光源として紫外線ランプ（以下、ＵＶランプという）を用いて印刷版を作製する製版装置を代表例として説明する。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、プリント基板を作製するプリント基板作製装置、紙、樹脂シート等に画像を描画するインクジェットプリンターなどであっても良い。

図１および図２に示す製版装置１０は、被記録媒体としてのシート状の印刷原版Ｐの記録面にインクジェット記録方法により印刷インキ受容性（親インク性）の画像部を形成するインクジェット描画装置を適用するものである。
製版装置１０は、印刷原版Ｐを支持するプラテン１２と、印刷原版Ｐに像様にＵＶインクＱを吐出するインクジェットヘッド（記録ヘッド）６２及び第１のミラー４７Ａ並びに第２のミラー４７Ｂを備えるヘッドキャリッジ１４と、印刷原版Ｐに吐出されたＵＶインクＱにＵＶ光を主走査方向（図１中矢印Ｙで示す方向）に走査して照射する走査型ＵＶ照射部１６と、ヘッドキャリッジ１４を主走査方向であるＹ方向に移動させるヘッド移動機構１８と、プラテン１２に支持された印刷原版Ｐを主走査方向（Ｙ方向）と略直交する副走査方向（図１および図２中矢印Ｘで示す方向）に搬送する搬送機構２０と、ヘッドキャリッジ１４、走査型ＵＶ照射部１６、ヘッド移動機構１８および搬送機構２０の動作を制御する制御部２２と、を有する。

プラテン１２は平板形状を有し、図示しない自動給版装置から供給された印刷原版Ｐをその表面に支持するものである。ここで、プラテン１２の表面には、空気吸引孔を設けてヘッドキャリッジ１４による描画中、つまりヘッドキャリッジ１４のインクジェットヘッド６２による描画中に印刷原版Ｐを吸着することが好ましい。これにより、印刷原版Ｐの平面性を適正に維持できる。また、搬送機構２０によって印刷原版Ｐを副走査方向（Ｘ方向）に搬送する際には、プラテン１２の表面は、印刷原版Ｐの裏面との摩擦係数が小さいものであるのが好ましい。なお、プラテン１２は、図示しない製版装置筐体に取り付けられる。

搬送機構２０は、ヘッドキャリッジ１４に対して印刷原版Ｐを副走査（Ｘ）方向に搬送するものである。搬送機構２０は、図示しない駆動源と接続する駆動ローラーである送りローラー３０と、従動ローラーである抑えローラー３２とを有しており、送りローラー３０と抑えローラー３２との間に印刷原版Ｐを挟持して副走査（Ｘ）方向に搬送する。送りローラー３０と抑えローラー３２とは、印刷原版Ｐの搬送経路上において、印刷原版Ｐの表裏を上下から挟む様に配置されている。自動給版装置から供給された印刷原版Ｐは、送りローラー３０と抑えローラー３２との間に所定のニップ圧で挟持される。送りローラー３０を図示しない駆動源によって所定方向（図２において反時計回り）に回転させることで、印刷原版Ｐは副走査（Ｘ）方向に搬送される。

また、ヘッドキャリッジ１４による描画中に、印刷原版Ｐをプラテン１２の表面に吸着させる場合には、送りローラー３０と抑えローラー３２とは回転を停止し、ヘッドキャリッジ１４による非描画中に、送りローラー３０が図示しない駆動源によって回転駆動され、抑えローラー３２との間に挟持している印刷原版Ｐを副走査（Ｘ）方向に搬送するように構成するのが好ましい。すなわち、搬送機構２０は、印刷原版Ｐを間欠的に副走査方向へ搬送するのが好ましい。なお、送りローラー３０および抑えローラー３２は、共に、図示しない製版装置筐体に回転可能に支持される。
なお、本発明に用いられる搬送機構（上記実施形態では、搬送機構２０として説明した。）は、印刷原版を副走査方向に搬送できるものであればどのような形式のものでも良く、公知の全ての副走査搬送機構が適用可能である。

ヘッドキャリッジ１４は、インクジェットヘッド６２と、第１のミラー４７Ａと、第２のミラー４７Ｂと、を有する。本実施形態では、ヘッドキャリッジ１４は、プラテン１２とインクジェットヘッド６２が対向して配置され、プラテン１２表面に支持された印刷原版Ｐの記録面の鉛直方向上方にヘッドキャリッジ１４が配置される。ヘッドキャリッジ１４は、後述するヘッド移動機構１８により、プラテン１２の表面と平行に、主走査方向（Ｙ方向）に往復移動（走査）可能な状態で支持されている。

ヘッドキャリッジ１４のインクジェットヘッド６２は、プラテン１２上に載置された印刷原版Ｐの記録面上に、像様にＵＶインクＱをインク液滴として吐出する。すなわち、記録されるべき画像の画像データに基づく吐出信号に応じてＵＶインクＱを吐出する。吐出されたＵＶインクＱにより印刷原版Ｐ上に画像を記録し、親インキ性の画像部を形成するものである。
ここで、吐出信号とは、記録されるべき画像の画像データに基づいて、画像部となる部分に選択的にインクを塗布するように液滴を吐出させるためのデータ信号である。なお、印刷原版Ｐの記録面は、撥インキ性（親水性）を呈し、ＵＶインクＱの吐出によって形成された画像部のみが親インキ性（疎水性）を呈する。

図３は、図１に示す製版装置１０に用いられたヘッドキャリッジ１４のインクジェットヘッド６２の概略構成を示す断面図である。
インクジェットヘッド６２は、ケース１０２と、ノズルプレート１０４と、ガードプレート１０６と、圧電素子１０８を有する。

図３に示したインクジェットヘッド６２は、ケース１０２に形成された吐出口１０２ｃとノズルプレート１０４に形成されたノズル１０４ａとによりＵＶインクＱの流路が形成されている。インク流路の側面に相当する位置のノズルプレート１０４には複数のノズル１０４ａが連通して形成され、ケース１０２内のインクＱをインク流路の側面のノズル１０４ａからインク液滴として吐出する、いわゆるサイドシューター（side shooter）型のインクジェットヘッドである。
ここで、図３には、インクジェットヘッド６２の一部のノズル１０４ａのみを示したが、インクジェットヘッド６２は、インク液滴を吐出する図示しない複数のノズル１０４ａを有しており、これらノズル１０４ａは、描画時の副走査方向（Ｘ方向）に一列に配置されている。

以下、インクジェットヘッド６２の各部材について詳細に説明する。
ケース１０２は、中空の箱型形状であり、１つの面に複数のインク出口１０２ａと、複数のインク入口１０２ｂとが形成されている。これらインク出口１０２ａ及びインク入口１０２ｂが形成された面に対向する面において、インク出口１０２ａとインク入口１０２ｂとの間となる位置にそれぞれ吐出口１０２ｃが形成されている。また、ケース１０２内部の圧力室でもあるインク流路には各吐出口１０２ｃに対応してピエゾ型（例えばＰＺＴ駆動など）の圧電素子１０８が配置されている。

ノズルプレート１０４は、ケース１０２の吐出口１０２ｃ側の面に配置され、吐出口１０２ｃに対応する位置にノズル１０４ａが形成されている。ノズル１０４ａは、吐出口１０２ｃと連通しており、吐出口１０２ｃに送給されたインクＱがインク液滴として吐出される。

ガードプレート１０６は、ノズルプレート１０４の外面に配置され、ノズルプレート１０４のノズル１０４ａの近くに突出して配置されている。ガードプレート１０６は、ノズル１０４ａに他の部材が衝突しないようにノズル１０４ａを保護する。

インクジェットヘッド６２は、圧電素子１０８を駆動させてインク入口１０２ｂから吐出口１０２ｃへ送給されたインクＱをノズル１０４ａから吐出させる。そして、吐出されないインクＱがインク出口１０２ａから送出される。このとき、ケース１０２の圧力室内においてインクＱが循環及び攪拌されることで沈殿することなくインクＱがインク液滴として吐出される。インクジェットヘッド６２には、ヒーター等でヘッド全体を調温加熱してインクＱの粘度を低減させて吐出しやすくする方法を用いてもよい。

なお、インクジェットヘッドは、上記実施形態のサイドシューター型のピエゾ方式に限定されず、コンティニュアス型およびオンデマンド型のピエゾ方式、サーマル方式、ソリッド方式、静電吸引方式等の種々の方式のインクジェットヘッド（吐出ヘッド）を用いることができ、特に、オンデマンド型の種々の方式のインクジェットヘッドを用いることが好ましい。また、ノズルは、単列配置に限定されず、複数列としても千鳥格子状の配置としてもよい。

ヘッドキャリッジ１４の第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂは、図１１のように、後述する光源ユニット（紫外線照射部）３８からのＵＶ光を反射して、印刷原版Ｐの記録面上に吐出されたＵＶインクＱに照射する。

印刷原版Ｐの記録面を鉛直方向の上側から見た場合、インクジェットヘッド６２は、主走査方向（Ｙ方向）において、第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂとの間に位置するように配置される。第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂの照射範囲は、副走査方向（Ｘ方向）に配置された複数のノズル１０４ａの列の長さよりも長い照射範囲となるように構成される。

典型的には、第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂの副走査方向（Ｘ方向）の長さは、上記の複数のノズル１０４ａの列の長さより長く構成されている。そして、主走査方向（Ｙ方向）においてインクジェットヘッド６２を挟む両側に配置された第１のミラー４７Ａ或いは第２のミラー４７Ｂにより、光源ユニット３８からのＵＶ光を反射させるため、インクジェットヘッド６２が主走査方向（Ｙ方向）に印刷原版Ｐの上を１回通過する期間においてインクジェットヘッド６２から吐出されたＵＶインクＱは、その期間内に光源ユニット３８からのＵＶ光が照射されることになる。

第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂは、インクジェットヘッド６２、特にノズルプレート１０４よりも鉛直方向において高い位置に配置することが好ましい。図２及び図１１のように、第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂの下端から印刷原版Ｐの記録面までの高さｈ１，ｈ２は、ノズルプレート１０４の鉛直方向における高さｈ０よりも高くなっている。

このような構成によれば、印刷原版Ｐの記録面とインクジェットヘッド６２との間に、光源ユニット（紫外線照射部）３８からのＵＶ光が入り込むのを抑制できる。これにより、吐出不良による画像乱れが防止された高画質な画像を被記録媒体上に形成することができる。また、インクジェットヘッド６２に洗浄／清掃等のメンテナンスを施すことなく、長時間安定してインク液滴を良好に吐出させることができる。

図１及び図２に示すように、ヘッド移動機構１８は、ヘッドキャリッジ１４を主走査方向に往復移動（走査）させるものである。ヘッド移動機構１８は、ドライブスクリュー３４と、ガイドレール３５と、駆動支持部３６ａと、支持部３６ｂとを有する。ドライブスクリュー３４およびガイドレール３５は、共に、主走査方向（図１中Ｙ方向）に延伸し、描画可能な最大サイズの印刷原版Ｐが、主走査方向の一端から他端までを跨ぐように設置されている。

ドライブスクリュー３４は、ヘッドキャリッジ１４に形成された雌ねじ部（図示せず）と螺合する雄ねじ部を持つボールねじ（図示せず）等からなり、回転することによりヘッドキャリッジ１４を主走査方向に移動させる。
ガイドレール３５は、ヘッドキャリッジ１４に形成された貫通孔に挿通され、ドライブスクリュー３４の回転により移動するインクジェットヘッド６２の姿勢が変わらないように案内するガイドである。

また、駆動支持部３６ａは、ドライブスクリュー３４およびガイドレール３５の一方の端部に、支持部３６ｂは、それらの他方の端部に設けられ、ドライブスクリュー３４を正逆回転可能な状態で支持し、ガイドレール３５を移動しないように支持している。駆動支持部３６ａは、ドライブスクリュー３４を駆動するモーター等の駆動源（図示せず）を備える。

ヘッドキャリッジ１４は、ドライブスクリュー３４およびガイドレール３５によって移動可能に支持されており、駆動支持部３６ａによりドライブスクリュー３４を正逆回転させることで、ガイドレール３５に案内されつつ、Ｙ方向（主走査方向）に往復移動（走査）される。
なお、ヘッド移動機構１８は、ヘッドキャリッジ１４の姿勢を保つために、複数のガイドレールを備えていても良いし、その他の姿勢保持手段を有していても良い。なお、ヘッドキャリッジ１４は、ガイドレール３５により、インク液滴を吐出させる部分、つまり、インクジェットヘッド６２のインク液滴吐出面がプラテン１２と対向した所定の姿勢を維持して移動される。

ここで、ヘッドキャリッジ１４の移動機構としては、上記のヘッド移動機構１８に限定されず、種々の公知の移動機構を用いることができる。
例えば、ドライブスクリューをガイドレールなどの棒状部材とし、インクジェットヘッドのＹ方向の端部の両側にそれぞれガイドワイヤーをつけた構成として、移動方向のガイドワイヤーを巻き取り、ガイドレールに沿って移動させる構成も用いることができる。
またガイドワイヤーの代りにタイミングベルトで移動させても良い。この場合には、ワイヤーリールに代えてタイミングベルト用スプロケットを用いればよい。
また、ラックアンドピニオン機構を用いても良い。また、自走式としても良い。さらに、リニアモーターを用いてもよい。

図４は、図１に示す製版装置１０の走査型ＵＶ照射部１６を模式的に示す背面断面図であり、印刷原版Ｐの送り方向（副走査（Ｘ）方向）上流側から下流側を見た図である。

次に、図４に示すように、走査型ＵＶ照射部１６は、光源ユニット（紫外線照射部）３８および光源ユニット移動機構４６を有している。走査型ＵＶ照射部１６は、ヘッドキャリッジ１４に対して印刷原版Ｐの送り方向（副走査（Ｘ）方向）下流側に配置される。
走査型ＵＶ照射部１６は、光源ユニット３８を主走査（Ｙ）方向に走査しながら、ヘッドキャリッジ１４に設けられた第１のミラー４７Ａあるいは第２のミラー４７Ｂのいずれかに向けてＵＶ光を照射する。光源ユニット３８から照射されたＵＶ光は、ヘッドキャリッジ１４に設けられた第１のミラー４７Ａあるいは第２のミラー４７Ｂのいずれかにより反射され、印刷原版Ｐの記録面上のＵＶインクＱに照射される。このＵＶインクＱは、印刷原版Ｐの記録面上に像様にインクジェットヘッド６２から吐出され、画像部を形成したものである。

印刷原版Ｐの記録面上のＵＶインクＱは、光源ユニット３８から照射され反射されたＵＶ光により硬化する。
ここで、走査型ＵＶ照射部１６は、第１のミラー４７Ａあるいは第２のミラー４７Ｂのうち、インクジェットヘッド６２の主走査方向（Ｙ方向）における移動方向の後方側に位置するミラーに、光源ユニット３８からのＵＶ光が照射されるように制御部２２により制御される。したがって、インクジェットヘッド６２から吐出された直後のＵＶインクＱに対し、光源ユニット３８からのＵＶ光が照射されることになる。また、光源ユニット３８が、ヘッドキャリッジ１４とは独立して移動（走査）することが可能な走査型ＵＶ照射部１６に設けられるため、ヘッドキャリッジ１４に光源ユニット３８を取り付ける場合に比して、ヘッドキャリッジ１４を軽量化することができる。

図２および図４に示すように、光源ユニット３８は、ＵＶ光を射出するＵＶランプ４０と、射出されたＵＶ光を、プラテン１２上に支持された印刷原版Ｐの記録面に並行する光とするリフレクター４２と、を有する。
光源ユニット３８は、筐体５１の中に収納されてランプハウスとして構成されている。ここで、筐体５１の内面は、鏡面とするのが好ましい。

ＵＶランプ４０は、ＵＶインクＱを硬化させるためのＵＶ光を発する。ＵＶランプ４０としては、例えば、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどの種々のランプ（点状光源）、紫外線蛍光管などのチューブバルブやこれらを用いて略点状にしたランプなどを用いることができる。
これらの光源は、可視光線を含む光を照射してもよい。活性光線硬化型インク（本実施形態では、ＵＶインク）の感光域が可視光域にも感度を持つ場合には、可視光線も含む光を照射することで、より感度を高くすることができ、ＵＶインクの硬化を好適に行うことができる。
なお、本発明においては、本実施形態で用いたＵＶランプ４０の代わりに、ＵＶＬＥＤやＵＶＬＥＤアレイを用いてもよい。また、ＵＶランプ４０としては、ビデオプロジェクターやリアプロジェクション型テレビに用いられている超高圧水銀灯（超高圧水銀ランプ）を用いることが好ましい。ＵＶランプ４０として、超高圧水銀灯を用いることで、光源ユニット３８を安価にすることができる。

リフレクター４２は、ＵＶランプ４０を内蔵し、ＵＶランプ４０から射出されたＵＶ光を射出する矩形断面形状の射出口４２ａを備えている。リフレクター４２の内面は、鏡面とされており、ＵＶランプ４０から射出されたＵＶ光が、内面で吸収されることなく反射される。これにより、ＵＶランプ４０から射出されたＵＶ光は、直接またはリフレクター４２に反射して、吸収されることなく、射出口４２ａからＵＶ光として射出される。

光源ユニット移動機構４６は、図４に示すように、プラテン１２、または描画可能な最大サイズの印刷原版Ｐの搬送経路となる領域の両外側、すなわち主走査方向（Ｙ方向）の両外側に位置する２つのワイヤーリール４８ａおよびワイヤーリール４８ｂと、これらの２つのワイヤーリール４８ａ，４８ｂに張架されるワイヤー５０と、ワイヤーリール４８ａを回転駆動する駆動源（モーター）５２とを有する。ワイヤー５０には、光源ユニット３８が筐体５１の照明窓５３を印刷原版Ｐの送り方向（副走査（Ｘ）方向）上流側に向けて固定的に取り付けられている。換言すれば、ワイヤー５０には、光源ユニット３８が筐体５１の照明窓５３をヘッドキャリッジ１４に向けて固定的に取り付けられている。ワイヤー５０の両端部はそれぞれワイヤーリール４８ａ，４８ｂに巻き付けられている。

ワイヤーリール４８ａ，４８ｂは、図示しないフレームに軸支されており、ワイヤーリール４８ｂは、ワイヤー５０を巻き取る方向に常に所定の張力で付勢されている。ワイヤーリール４８ｂの付勢方法は、従来公知の技術を利用すればよく、例えば付勢手段として、ぜんまいバネやコイルバネや板状コイルバネを用いることができる。ワイヤーリール４８ｂの付勢力は、ワイヤー５０を弛ませることなく光源ユニット３８を印刷原版Ｐから一定の距離に保持できるように設定すればよい。

ここで、光源ユニット３８、特に、ＵＶランプ４０あるいは照明窓５３の位置は、インクジェットヘッド６２、特にノズルプレート１０４よりも高い位置に配置することが好ましい。図２のように、照明窓５３の下端部から印刷原版Ｐの記録面までの高さｈ３は、ノズルプレート１０４の鉛直方向における高さｈ０よりも高くなっている。

このような構成によれば、印刷原版Ｐの記録面とインクジェットヘッド６２との間に、光源ユニット（紫外線照射部）３８からのＵＶ光が入り込むのを抑制できる。これにより、吐出不良による画像乱れが防止された高画質な画像を印刷原版Ｐ（被記録媒体）上に形成することができる。
また、インクジェットヘッドに洗浄／清掃等のメンテナンスを施すことなく、長時間安定してインク液滴を良好に吐出させることができる。

駆動源５２によって、ワイヤー５０を巻き出す方向（図４では反時計回り）にワイヤーリール４８ａを回転駆動すると、ワイヤーリール４８ｂはその付勢力によって回転し、ワイヤー５０を巻き取る。ワイヤーリール４８ａが停止すると、ワイヤー５０が所定の張力となったところでワイヤーリール４８ｂも停止する。
逆に、駆動源５２がワイヤー５０を巻き取る方向（図４では時計回り）にワイヤーリール４８ａを回転駆動すると、ワイヤーリール４８ｂの付勢力が負けてワイヤー５０がワイヤーリール４８ｂから巻き出され、ワイヤーリール４８ａに巻き取られる。

このようにして、走査型ＵＶ照射部１６は、駆動源５２によるワイヤーリール４８ａの回転駆動によって、ワイヤー５０に常にほぼ一定の張力を維持した状態でワイヤー５０を主走査方向（図中、矢印Ｙ方向）に往復移動させ、ワイヤー５０に取り付けられた光源ユニット３８を印刷原版Ｐの記録面にほぼ平行に、主走査方向に往復移動させる。

なお、図４に示す例では、光源ユニット移動機構４６の構成を明瞭に示すために、光源ユニット３８がワイヤー５０に取り付けられている様子のみを示してあるが、光源ユニット移動機構４６は、光源ユニット３８の姿勢をプラテン１２に対して平行に保つために、光源ユニット３８の主走査方向の移動を案内する１以上のガイドレールやその他の姿勢保持手段を備えるのが好ましい。

光源ユニット３８は、主走査方向に移動することにより、ＵＶランプから射出され、リフレクター４２により反射されたＵＶ光を、ヘッドキャリッジ１４に照射しながら走査する。制御部２２によって、駆動源５２によるワイヤーリール４８ａの回転量を制御し、光源ユニット３８の移動を制御することにより、光源ユニット３８の往復動に伴って、印刷原版Ｐの全幅の領域において、左端から右端へ、次いで右端から左端へと、順にＵＶ照射が行われる。

ここで、光源ユニット移動機構４６は、ヘッド移動機構１８よりも機械精度が低くてもよい。これは、光源ユニット３８からのＵＶ光が第１のミラー４７Ａあるいは第２のミラー４７Ｂに到達するように構成すればよいからである。第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂの主走査方向における長さは、主走査方向における照明窓５３の長さより長く構成することが好ましい。
例えば、第１のミラー４７Ａ及び第２のミラー４７Ｂの主走査方向における長さが照明窓５３の３倍であれば、光源ユニット３８のヘッドキャリッジ１４に対する移動の遅れが照明窓５３の３倍以内に収まるように、光源ユニット移動機構４６を制御すればよい。

駆動源５２は、ワイヤーリール４８ａを正方向および逆方向に回転させることができるものであればよい。例えば、電動モーターを用いることができる。

制御部２２は、上述したように、ヘッドキャリッジ１４、走査型ＵＶ照射部１６、ヘッド移動機構１８および搬送機構２０の動作を制御する。
具体的には、制御部２２は、印刷原版Ｐに画像部を形成するための、ヘッドキャリッジ１４のインクジェットヘッドによる画像データに応じたＵＶインクＱの吐出動作、印刷原版Ｐに画像部を形成しているＵＶインクＱを硬化させるための、走査型ＵＶ照射部１６によるＵＶ光の走査照射、すなわち光源ユニット移動機構４６による光源ユニット３８の往復移動（主走査方向）、ヘッド移動機構１８によるヘッドキャリッジ１４の往復移動（主走査方向）および搬送機構２０による印刷原版Ｐの副走査方向への連続搬送（好ましくは、間欠搬送）を制御する。なお、制御部２２は、この他、製版装置１０全体、もしくは、図示しない全ての構成要素を制御するものであるのが好ましい。

ここで、制御部２２は、ヘッド移動機構１８及び光源ユニット移動機構４６により、ヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８とを主走査方向に、同一周期でかつヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８との位置関係が所定の範囲内になるように移動させる。

次に、図１、２に示す製版装置１０の動作を、図５乃至図１１を用いて説明する。
図５乃至図１０は、図１に示す製版装置１０のインクジェットヘッド１４と光源ユニット３８の位置関係を示す概略上面図である。図１１（ａ）（ｂ）は、インクジェットヘッド１４と光源ユニット３８の位置関係を示す概略断面図である。
また、文中において左右を用いて説明しているが、左側とは主走査方向（Ｙ方向）において、中央部よりワイヤーリール４８ａ側に向いた方向を指し、右側とは主走査方向（Ｙ方向）において、中央部よりワイヤーリール４８ｂ側に向いた方向を指す。

図１、２に示す製版装置１０において、図示しない自動給版装置からプラテン１２に印刷原版Ｐが供給される。プラテン１２に供給された印刷原版Ｐは、搬送機構２０により副走査方向（図１中Ｘ方向）に所定速度で間欠搬送される。

印刷原版Ｐは、搬送機構２０によりヘッドキャリッジ１４と対向する位置まで搬送される。ヘッドキャリッジ１４は、ヘッド移動機構１８により主走査方向に移動されつつ、画像信号に応じてインクジェットヘッド６２からＵＶインクＱを印刷原版Ｐの表面に吐出させる。これにより、印刷原版Ｐの表面には、ＵＶインクＱにより画像部が形成される。

図５に示すように、主走査方向（Ｙ方向）において右側に向かってヘッドキャリッジ１４を走査しながらＵＶインクＱを吐出する際には、光源ユニット３８からのＵＶ光が第２のミラー４７Ｂに向かう位置関係を保ちながら、ヘッド移動機構１８及び光源ユニット移動機構４６により、ヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８とを主走査方向において移動させる。

ここで、図１１（ｂ）に示すように、光源ユニット３８からのＵＶ光が第２のミラー４７Ｂに向かうように、ヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８との相対的な位置関係が設定される。ここで、記録面に対して並行して出射された光源ユニット３８からのＵＶ光は、第２のミラー４７Ｂに照射される。そして、第２のミラー４７Ｂに照射されたＵＶ光は、第２のミラー４７Ｂにより反射されることで、印刷原版Ｐの記録面に向けて導かれる。印刷原版Ｐの記録面には、インクジェットヘッド６２から吐出されたＵＶインクＱが配置されているため、光源ユニット３８からのＵＶ光は、このＵＶインクＱに照射されて、ＵＶインクＱは硬化することになる。

そして、図６に示すように、ヘッドキャリッジ１４、特にインクジェットヘッド６２が印刷原版Ｐと対向する位置を通過して、プラテン１２の右側に位置すると、ヘッドキャリッジ１４は停止する。一方、光源ユニット３８は、停止せず、主走査方向を右側に移動する。また、この主走査方向の移動が終了した後、プラテン１２に供給された印刷原版Ｐは、搬送機構２０により副走査方向（図１中Ｘ方向）に所定量搬送される。

そして、図７に示すように、光源ユニット３８からのＵＶ光が第２のミラー４７Ｂに向かう状態から第１のミラー４７Ａに向かう状態になるまで主走査方向を右側に移動して、光源ユニット３８は停止する。

次に、図８に示すように、主走査方向（Ｙ方向）において左側に向かってヘッドキャリッジ１４を走査しながらＵＶインクＱを吐出する際には、光源ユニット３８からのＵＶ光が第１のミラー４７Ａに向かう位置関係を保ちながら、ヘッド移動機構１８及び光源ユニット移動機構４６により、ヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８とを主走査方向を左側に移動させる。
ここで、図１１（ａ）に示すように、光源ユニット３８からのＵＶ光が第１のミラー４７Ａに向かうように、ヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８との相対的な位置関係が設定されている。ここで、記録面に対して並行して出射された光源ユニット３８からのＵＶ光は、第１のミラー４７Ａに照射される。そして、第１のミラー４７Ａに照射されたＵＶ光は、第１のミラー４７Ａにより反射されることにより、印刷原版Ｐの記録面に向けて導かれる。印刷原版Ｐの記録面には、インクジェットヘッド６２から吐出されたＵＶインクＱが配置されているため、光源ユニット３８からのＵＶ光は、このＵＶインクＱに照射されて、ＵＶインクＱは硬化することになる。

そして、図９に示すように、ヘッドキャリッジ１４、特にインクジェットヘッド６２が印刷原版Ｐと対向する位置を通過して、プラテン１２の左側に位置すると、ヘッドキャリッジ１４は停止する。一方、光源ユニット３８は、停止せず、主走査方向を左側に移動する。また、この主走査方向の移動が終了した後、プラテン１２に供給された印刷原版Ｐは、搬送機構２０により副走査方向（図１中Ｘ方向）に所定量搬送される。
そして、図１０に示すように、光源ユニット３８からのＵＶ光が第１のミラー４７Ａに向かう状態から第２のミラー４７Ｂに向かう状態になるまで移動して、光源ユニット３８は停止する。次に、画像の形成が終わっていなければ図５に戻りインクジェットヘッド６２による描画と光源ユニット３８によるＵＶ光照射が行われることになる。

このように、光源ユニット３８の移動期間は、ヘッドキャリッジ１４の移動期間より若干長い。また、光源ユニット３８の移動距離は、ヘッドキャリッジ１４の移動距離より若干長い。なお、この移動期間の差を利用して、搬送機構２０による印刷原版Ｐの副走査方向の搬送やインクジェットヘッドの定期フラッシングを行ってもよい。

そして、搬送機構２０による印刷原版Ｐの副走査方向の搬送と、ヘッド移動機構１８によるヘッドキャリッジ１４の主走査方向（図１中Ｙ方向）の往復移動により、ヘッドキャリッジ１４のインクジェットヘッド６２は、印刷原版Ｐの全面を走査し、印刷原版Ｐの全面における所要の位置にＵＶインクＱによる画像部を形成する。
より具体的には、図１に示すように、インクジェットヘッドキャリッジ１４が主走査方向の印刷原版Ｐ（被記録媒体）の全域を走査する毎に、搬送機構２０が印刷原版Ｐを副走査方向にｄｘ移動させることで、印刷原版Ｐ全域を走査させ、画像を形成させる。

このように、ヘッドキャリッジ１４の移動は、光源ユニット３８に対して平面視で互いに重ならない位置で行われる。よって、ヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８との相対的な位置関係の調整は、互いに干渉することなく行われるため、制御が容易となる。また、光源ユニット３８及び第１のミラー４７Ａ、第２のミラー４７Ｂを印刷原版Ｐに対して近接して配置できるため、特許文献１のように、光源をインクジェットヘッド６２の上に配置する構成に比して、光源ユニット３８から印刷原版Ｐの印刷面までの光路を短くすることができる。よって、光源ユニット３８からのＵＶ光をロスなく、印刷原版Ｐ上のＵＶインクＱに照射することができる。

また、第１のミラー４７Ａ又は第２のミラー４７Ｂのうち、インクジェットヘッド６２に対してヘッドキャリッジ１４の進行方向後ろ側のミラーに対し、光源ユニット３８からのＵＶ光が照射される。そして、ヘッドキャリッジ１４のインクジェットヘッド６２に対向した位置を通過した印刷原版Ｐ（その部分）は、その後、第１のミラー４７Ａ又は第２のミラー４７Ｂのうち、インクジェットヘッド６２に対してヘッドキャリッジ１４の進行方向後ろ側のミラーに対向した位置に搬送される。したがって、インクジェットヘッド６２から吐出されたＵＶインクＱには、このＵＶインクＱを吐出した主走査方向の移動期間中に、光源ユニット３８からのＵＶ光が照射されることになる。よって、インクジェットヘッド６２により印刷原版Ｐ上に画像が描画されてから、光源ユニットにより印刷原版Ｐ上の画像部にＵＶ光が照射され、硬化されるまでの時間を短時間にすることができ、印刷原版Ｐ上に形成された画像が印刷原版Ｐ上ににじんだり、画像がずれたりする事による画像乱れが生じることを防止できる。これにより、高画質な画像を形成することができる。

走査型ＵＶ照射部１６は、上述したように、光源ユニット移動機構４６によって光源ユニット３８を主走査方向に往復走査させて、ＵＶランプ４０から射出されたＵＶ光を第１のミラー４７Ａ又は第２のミラー４７Ｂを介して印刷原版Ｐの記録面上に形成された画像部のＵＶインクＱ上に照射している。すなわち、ＵＶランプ４０から射出されたＵＶ光の印刷原版Ｐに対するシリアル走査を行うことで、上述のインクジェットヘッドキャリッジ１４と同様に印刷原版の全面にＵＶ光を照射させることができる。

印刷原版Ｐの表面（記録面）に画像部として形成されたＵＶインクＱは、ＵＶランプ４０から射出されたＵＶ光が照射されることで、硬化される。走査型ＵＶ照射部１６から射出されたＵＶ光で画像部が硬化された印刷原版Ｐは、さらに副走査方向（図１中Ｘ方向）に搬送され、次工程に搬送される、または、完成した印刷版として製版装置１０から排出される。

ここで、制御部２２は、ヘッド移動機構１８及び光源ユニット移動機構４６により、ヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８とを主走査方向に、同一周期でかつヘッドキャリッジ１４と光源ユニット３８との位置関係が所定の範囲内になるように移動させる。
ここで、ＵＶインクＱとしては、ラジカル重合型インクを用いることが好ましい。
ＵＶインクＱとして、ラジカル重合型インクを用いることで、より安価に画像を形成することができる。

なお、ＵＶインクＱとしては上述したように、ラジカル重合型インクを用いることが好ましいが、本発明は、これに限定されず、カチオン重合型インク等の種々の紫外線硬化型インクを用いることができる。

また、上記実施形態では、光源ユニット移動機構４６として、ワイヤーリール４８ａ，４８ｂおよびワイヤー５０を用い、ワイヤー５０の両端がそれぞれワイヤーリール４８ａ，４８ｂに巻き付けられている構成とした。このような構成とすることにより、駆動源が１つで済み、構成も簡単であるため、装置コストを抑えることができ、かつ動作制御やメンテナンスが簡単であるといった利点がある。

しかしながら、本発明はこれには限定されず、光源ユニット３８をプラテン１２に対して平行に往復動可能な構成であれば、各種の構成を採用することができる。例えば、エンドレスのワイヤー５０をワイヤーリール４８ａ，４８ｂに掛け回して、ワイヤーリール４８ａ、４８ｂを印刷原版Ｐの搬送経路の外側へ向けて付勢してワイヤー５０に張力を掛けつつ回転させることにより、光源ユニット３８を主走査方向へ往復動させる構成としてもよい。また、ワイヤー５０に代えてベルトやチェーンによる伝動方式を採用することもできる。あるいは、ラックアンドピニオンを用いた機構や、自走式の機構としても良く、さらに、リニアモーターを用いてもよい。

ここで、本実施形態では、ＵＶインクとして紫外線硬化型インクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型インクを用いることができる。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。

ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。

以上、本発明のインクジェット描画装置およびインクジェット描画方法の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の主旨に逸脱しない範囲において、各種改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。

上述した各実施形態では、走査型ＵＶ照射部１６を、ヘッドキャリッジ１４に対して印刷原版Ｐの送り方向（副走査（Ｘ）方向）下流側に配置したが、本発明はこれに限定されず、印刷原版Ｐの送り方向（副走査（Ｘ）方向）上流側に配置してもよい。
例えば、ヘッドキャリッジ１４に対して印刷原版Ｐの送り方向下流側に、走査型ＵＶ照射部１６とは異なるＵＶ光源を設ける場合には、走査型ＵＶ照射部１６を印刷原版Ｐの送り方向上流側に配置することが好ましい。

また、インクジェットヘッド６２によるＵＶインクＱの吐出に先立ち、前処理を行う場合には、走査型ＵＶ照射部１６をヘッドキャリッジ１４に対して印刷原版Ｐの送り方向下流側に配置することが好ましい。前処理としては、印刷原版Ｐの表面特性、例えば濡れ性を制御するための表面コートやプラズマ処理を挙げることができる。

また、上述した実施形態では、本発明を、被記録媒体として印刷原版Ｐを用いる製版装置１０に適用した例を挙げ、詳細に説明しているが、本発明はこれに限定されず、種々の描画装置や被記録媒体に適用しても良いのは上述した通りである。

１０ 製版装置、１２ プラテン、１４ インクジェットヘッドキャリッジ、１６ 走査型ＵＶ（紫外線）照射部、１８ ヘッド移動機構、２０ 搬送機構、２２ 制御部、２４ 照射部移動機構、３０ 送りローラー、３２ 抑えローラー、３４ ドライブスクリュー、３５ ガイドレール、３６ａ 駆動支持部、３６ｂ 支持部、３８ 光源ユニット、４０ ＵＶ（紫外線）ランプ、４２ リフレクター、４２ａ 射出口、４６ 光源ユニット移動機構、４７Ａ，４７Ｂミラー、４８ａ，４８ｂワイヤーリール、５０ ワイヤー、５２ 駆動源（モーター）、５４ 照明窓、５１ 筐体、６２ インクジェットヘッド、Ｐ 被記録媒体。

Claims (3)

1. シート状の被記録媒体を支持するプラテンと、
   前記被記録媒体上に像様に活性光線硬化型インクを液滴として吐出するインクジェットヘッドと、第１のミラーと、第２のミラーと、を有するヘッドキャリッジと、
   前記ヘッドキャリッジを主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、
   活性光線を発する活性光線照射部と、
   前記活性光線照射部を前記主走査方向に移動させる照射部移動機構と、
   制御部と、
   を備え、
   前記ヘッドキャリッジの前記主走査方向において、前記インクジェットヘッドが前記第１のミラーと前記第２のミラーとの間に位置するように配置されており、
   前記制御部は、前記第１のミラー又は前記第２のミラーのうち、前記ヘッドキャリッジの移動方向後方に位置するミラーに前記活性光線照射部からの活性光線が照射されて、当該ミラーにより反射された活性光線が前記被記録媒体上の前記活性光線硬化型インクに照射されるように、前記ヘッド移動機構及び前記照射部移動機構を制御することを特徴とするインクジェット描画装置。
2. 前記第１のミラー又は前記第２のミラーは、前記インクジェットヘッドのノズル面よりも高い位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット描画装置。
3. 前記活性光線照射部は、前記インクジェットヘッドのノズル面よりも高い位置に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインクジェット描画装置。

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