JP5045460B2 - 流体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体吐出装置に関する。特に、流体を媒体に吐出するためのノズルと、該媒体を保持するための保持領域を周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、を有する流体吐出装置に関する。

流体を媒体に吐出するためのノズルと、該媒体を保持するための保持領域を周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、を有する流体吐出装置は既に知られている（例えば、特許文献１参照）。このような流体吐出装置では、ノズルから吐出された流体が前記回転体の保持領域に保持された媒体に付着した後に該媒体に定着するようになる。
特開２００７−１３０７９０号公報

ところで、ノズルから吐出される流体の中には、媒体に付着されない流体がある。当該流体としては、例えば、ノズルの目詰まりを防止するために該ノズルから強制的に吐出される流体（すなわち、フラッシングのために吐出される流体）や、ノズルから吐出された後に流体吐出装置内において浮遊する流体がある。このような流体を放置すると、当該流体により流体吐出装置内が汚染されてしまう。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、媒体に付着されない流体により流体吐出装置内が汚染されるのを防止することである。

上記の課題を解決するために、主たる発明は、流体を媒体に吐出するためのノズルと、該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域とを周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、媒体に付着されない流体を回収するための回収機構であって、該流体を前記開口から前記回転体内に吸引するための吸引部と、前記回転体内に吸引された前記流体を収容する収容部と、を備える回収機構と、を有し、流体は紫外線硬化型インクであり、媒体に付着した紫外線硬化型インクに紫外線を照射するための照射面、を備える照射部、を有し、前記回転体は、前記周面を前記照射面に対向させながら回転し、前記回収機構は、前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、を回収するために、前記吸引部により前記紫外線硬化型インクを前記開口から前記回転体内に吸引し、該回転体内に吸引された前記紫外線硬化型インクを前記収容部に収容し、前記照射面は、前記回転体の回転方向において、前記ノズルよりも下流側に位置しており、前記回収機構が前記吸引部により、前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、を吸引するときに、前記照射面の前記回転方向における上流側の端及び下流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入し、前記照射面の前記回転方向における下流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入する際の流入抵抗が、前記照射面の前記回転方向における上流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入する際の流入抵抗より小さいことを特徴とする流体吐出装置である。また、流体を媒体に吐出するためのノズルと、該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域とを周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、媒体に付着されない流体を回収するための回収機構であって、該流体を前記開口から前記回転体内に吸引するための吸引部と、前記回転体内に吸引された前記流体を収容する収容部と、を備える回収機構と、を有し、前記回収機構は、前記回転体内に形成され、かつ、該回転体の回転により回転する、前記開口から吸引された流体の通路、を有し、前記通路は、前記回転体の中心から前記開口に向かう方向と交差する方向に形成された部分、を有し、前記回転体の回転軸方向から見て、渦巻状に屈曲していることを特徴とする流体吐出装置である。

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。

本明細書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にされる。
先ず、流体を媒体に吐出するためのノズルと、該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域とを周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、媒体に付着されない流体を回収するための回収機構であって、該流体を前記開口から前記回転体内に吸引するための吸引部と、前記回転体内に吸引された前記流体を収容する収容部と、を備える回収機構と、を有する流体吐出装置。

かかる流体吐出装置であれば、媒体に付着されない流体を放置せずに前記回収機構により回収するため、前記流体により流体吐出装置内が汚染されるのを防止することが可能になる。
また、上記の流体吐出装置において、前記回収機構は、フラッシングのために前記ノズルから前記開口に向けて吐出される流体、を回収するために、前記吸引部により前記流体を前記開口から前記回転体内に吸引し、該回転体内に吸引された前記流体を前記収容部に収容することとしてもよい。

かかる流体吐出装置であれば、媒体に吐出されない流体としての、フラッシングのために吐出される流体を回収して、該流体により流体吐出装置内が汚染されるのを防止することが可能になる。
また、上記の流体吐出装置において、流体は紫外線硬化型インクであり、媒体に付着した紫外線硬化型インクに紫外線を照射するための照射面、を備える照射部、を有し、前記回転体は、前記周面を前記照射面に対向させながら回転し、前記回収機構は、前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、を回収するために、前記吸引部により前記紫外線硬化型インクを前記開口から前記回転体内に吸引し、該回転体内に吸引された前記紫外線硬化型インクを前記収容部に収容することとしてもよい。

かかる流体吐出装置であれば、媒体に付着されない流体としての、前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、を回収して、該紫外線硬化型インクにより前記照射面が汚染されるのを防止することが可能になる。これにより、前記照射部が媒体に付着した紫外線硬化型インクに紫外線を適切に照射することが可能になる。
また、上記の流体吐出装置において、前記照射面は、前記回転体の回転方向において、前記ノズルよりも下流側に位置しており、前記回収機構が前記吸引部により、前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、を吸引するときに、前記照射面の前記回転方向における上流側の端及び下流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入し、前記照射面の前記回転方向における下流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入する際の流入抵抗が、前記照射面の前記回転方向における上流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入する際の流入抵抗より小さいこととしてもよい。

かかる流体吐出装置であれば、前記吸引部により、前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、が吸引される間、前記照射面の前記回転方向における上流側及び下流側の端のうち、ノズルにより近い上流側の端からの空気の流入が抑制される。これにより、ノズル付近において浮遊する紫外線硬化型インクが前記吸引部の吸引により前記照射面と前記回転体の周面との間に進入するのを抑制することが可能になる。
また、上記の流体吐出装置において、前記回収機構は、前記回転体内に形成され、かつ、該回転体の回転により回転する、前記開口から吸引された流体の通路、を有し、前記通路は、前記回転体の中心から前記開口に向かう方向と交差する方向に形成された部分、を有することとしてもよい。

かかる流体吐出装置であれば、前記開口から吸引された流体が前記通路内を移動する際に前記回転体の回転により該流体に作用する遠心力、によって該流体が前記開口から前記回転体の外側に飛び出すのを防止することが可能になる。
また、上記の流体吐出装置において、前記通路は、前記回転体の回転軸方向から見て、渦巻状に屈曲していることとしてもよい。

かかる流体吐出装置であれば、上述した、前記開口から吸引された流体が遠心力により該開口から前記回転体の外側に飛び出すことを防止する効果、がより効果的に発揮される。

＝＝＝本発明に係る流体吐出装置について＝＝＝
以下、本発明に係る流体吐出装置の一例として、インクジェットプリンタ（以下、プリンタ１０と言う）を例に挙げて説明する。

＜＜プリンタ１０の構成例＞＞
先ず、図１及び図２を参照しながら、プリンタ１０の構成例について説明する。
図１は、プリンタ１０の構造を模式的に示す斜視図である。なお、図１には、プリンタ１０の上下方向と、ヘッド３１の移動方向（走査方向）が矢印にて示されている。図２は、回転ドラム２０及びその周辺機器の構造を示す断面図である。図２は、その法線方向が回転ドラム２０の回転軸２１の軸方向と一致する断面を示している。

本実施形態のプリンタ１０は、不図示のホストコンピュータから印刷データを受信すると、該印刷データに基づき、媒体の一例としての紙に、流体の一例としての紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインク）を吐出して該紙に画像を印刷する装置である。ＵＶインクは、ビヒクル、光重合開始剤及び顔料の混合物に、消泡剤等の補助剤を添加して調合されたインクである。

プリンタ１０は、図１に示すように、回転体としての回転ドラム２０と、ヘッド部３０と、照射部としてのＵＶ照射部４０とを有する。

回転ドラム２０は、その周面２２に紙を保持した状態で、回転軸２１を中心に回転する回転体である。回転軸２１は、図１に示すように、対面して直立した一対のフレーム１２によって回転可能に支持されており、不図示の駆動モータからの駆動力が伝達されると回転する。これにより、回転ドラム２０が回転軸２１を中心にして、図１中、矢印にて示す方向（図１中、記号Ｒにて示す方向）に一定の角速度にて回転する。

本実施形態では、図２に示すように、回転ドラム２０の周面２２に、紙を保持するための保持領域２２ａと、紙を保持しない非保持領域２２ｂと、が備えられている。また、非保持領域２２ｂには、回転ドラム２０の軸方向における長さよりも一回り小さい幅、を有する略矩形状の開口２３が形成されている。

ヘッド部３０は、回転ドラム２０の周面２２（より正確には保持領域２２ａ）に保持された紙にＵＶインクを吐出するためのものである。このヘッド部３０は、図２に示すように、ヘッド３１と、該ヘッド３１を搭載するヘッドキャリッジ３２と、を有する。

ヘッド３１は、回転ドラム２０の周面２２と対向し、ノズルが形成されたノズル面３１ａを有する。換言すると、回転ドラム２０は、その周面２２をノズルに対向させながら回転する。ノズルは、回転ドラム２０の周面２２に保持された紙にＵＶインクを吐出するためのノズルである。ヘッドキャリッジ３２は、回転ドラム２０の回転軸２１に沿うガイド軸５１、５２に支持されており、ガイド軸５１、５２に沿って往復移動する。このため、ヘッド３１は、ヘッドキャリッジ３２の移動により、ガイド軸５１、５２の軸方向に沿って往復移動可能となる。なお、図２に示すように、ヘッドキャリッジ３２には、ＵＶインクを収容するインクカートリッジ３３が着脱可能に取り付けられている。

ＵＶ照射部４０は、紙に付着したＵＶインクに紫外線を照射するためのものである。このＵＶ照射部４０は、回転ドラム２０の回転方向においてヘッド部３０よりも下流側に位置する。また、ＵＶ照射部４０は、回転ドラム２０の回転方向に並んだ整列された複数のランプユニット４１と、当該複数のランプユニット４１を搭載する照射部キャリッジ４２と、を有する。

複数のランプユニット４１の各々は、回転ドラム２０の周面２２と対向する対向面を備え、不図示の光源から発せられる紫外線を該対向面から回転ドラム２０の周面２２に向けて照射する。複数のランプユニット４１の各々が有する対向面は前記回転ドラム２０の回転方向に並んで列を成している。このように前記回転方向に並ぶ複数の対向面が、ＵＶ照射部４０が紫外線を照射するために備える照射面４０ａ、を形成している。そして、回転ドラム２０は、その周面２２を前記照射面４０ａに対向させながら回転する。照射部キャリッジ４２は、回転ドラム２０の回転軸２１に沿うガイド軸５３、５４に支持されており、ガイド軸５３、５４に沿って移動する。このため、複数のランプユニット４１は、照射部キャリッジ４２の移動により、ガイド軸５３、５４の軸方向に沿って移動する。

また、前述したように、ＵＶ照射部４０が回転ドラム２０の回転方向においてヘッド部３０よりも下流側に位置しているため、前記照射面４０ａはノズルよりも下流側に位置していることになる。また、本実施形態では、照射面４０ａから回転ドラム２０の周面２２までの距離が、該回転ドラム２０の回転方向において上流側から下流側に向かうにつれて、次第に長くなっている。つまり、前記回転方向における照射面４０ａの上流側端部から前記周面２２までの距離（図２において、記号ｌａにて示す）よりも、照射面４０ａの下流側端部から前記周面２２までの距離（図２において、記号ｌｂにて示す）が長くなっている。

＜＜ノズルについて＞＞
次に、図３及び図４を参照しながら、ヘッド３１のノズル面３１ａに形成されたノズルについて説明する。図３は、ヘッド部３０の斜視図である。図４は、ノズル面３１ａを示した図であり、ヘッド部３０を、図３中、矢印にて示す方向から見た図である。なお、図３及び図４には、ヘッド３１の走査方向が示されている。

本実施形態のヘッド部３０には、図３に示すように、複数のヘッド３１（本実施形態では、５つのヘッド３１）が、走査方向に並んだ状態で備えられている。これらのヘッド３１の各々は、互いに種類が異なるＵＶインクを吐出する。具体的に説明すると、ブラック色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、シアン色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、マゼンタ色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、イエロー色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、ホワイト色のＵＶインクを吐出するヘッド３１と、が備えられている。

ヘッド３１のノズル面３１ａには、図４に示すように、走査方向に沿って一定の間隔で整列した複数のノズルが形成されている。各ノズルには、インクチャンバー及びピエゾ素子（インクチャンバー及びピエゾ素子ともに不図示）が設けられており、ピエゾ素子の駆動によってインクチャンバーが伸縮・膨張することにより、ノズルからＵＶインクが滴状に吐出される。

＜＜ＵＶ照射部４０について＞＞
次に、図５を参照しながら、ＵＶ照射部４０について説明する。図５は、ＵＶ照射部４０の斜視図である。なお、図５には、矢印にて、ヘッド３１の走査方向に相当する方向（図５中、単に走査方向と示す）が示されている。

本実施形態のＵＶ照射部４０には、回転ドラム２０の回転方向に沿って整列された複数のランプユニット４１（以下、ランプユニット列とも言う）が、ヘッド３１の数に対応して複数備えられている。すなわち、本実施形態では、ブラック色のＵＶインク用のランプユニット列と、シアン色のＵＶインク用のランプユニット列と、マゼンタ色のＵＶインク用のランプユニット列と、イエロー色のＵＶインク用のランプユニット列と、ホワイト色のＵＶインク用のランプユニット列が備えられている。これらのランプユニット列は、図５に示すように、共通のホルダー４３に装着され、ヘッド３１の走査方向に相当する方向に沿って並んでいる。したがって、インクの種類に対応した照射面４０ａが走査方向に複数並ぶことになる。

以上のように、ランプユニット列がＵＶインクの種類毎に備えられているため、ランプユニット４１から照射される紫外線の波長及び照射強度を、対応するＵＶインクの種類毎に設定することが可能である。なお、ランプユニット４１が備える光源としては、メタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等が使用可能である。
また、本実施形態では、各照射面４０ａの走査方向における幅が、各ヘッド３１のノズル面３１ａの走査方向における幅よりも長くなっている。

＜＜制御ユニット１００の構成＞＞
次に、図６を参照しながら、制御ユニット１００の構成について説明する。図６は、プリンタ１０の制御ユニット１００を示すブロック図である。
制御ユニット１００のメインコントローラ１０１は、図６に示すように、ホストコンピュータと接続するためのインターフェイス１０２（図６中、Ｉ／Ｆと表記）と、ホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１０３と、を備えている。
サブコントローラ１０４は、図６に示すように、プリンタ装置本体の各部（回転ドラム２０、ヘッド部３０、ＵＶ照射部４０など）と電気的に接続されている。そして、当該各部が備えるセンサからの信号を受信することによって、当該各部の状態を検出しつつ、メインコントローラ１０１から入力される信号に基づいて当該各部を制御する。

＜＜プリンタの動作＞＞
次に、以上のように構成されたプリンタ１０により紙に画像を印刷する動作例（印刷動作）について説明する。
先ず、ホストコンピュータからの画像信号がインターフェイス１０２を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づいて、サブコントローラ１０４がプリンタ装置本体の各部を制御する。これにより、回転ドラム２０が回転し、ＵＶ照射部４０が紫外線を照射する。

一方、給紙部６０から供給された紙が、回転ドラム２０まで搬送され、該紙の紙幅方向が回転ドラム２０の回転軸２１に沿うように該回転ドラム２０に巻きつけられる。そして、紙は、回転ドラム２０の周面２２の保持領域２２ａに設けられた保持機構（不図示）により、該保持領域２２ａ上に保持される。

紙が回転ドラム２０の周面２２に保持されて該回転ドラム２０とともに回転するようになると、各ヘッド３１のノズルからＵＶインクが吐出される。そして、紙の、ヘッド３１のノズル面３１ａに対向する位置に至る部分に、ＵＶインクが着弾する。このとき、紙が回転しているため、紙のヘッド３１のノズル面３１ａに対向する位置に至る部分は、紙幅方向と交差する方向において変化する。この結果、紙には、紙幅方向と交差する方向に沿ったドットラインが形成される。

また、紙の回転により、紙のＵＶインクが付着した部分がＵＶ照射部４０の照射面４０ａに対向する位置に移動すると、該ＵＶインクに紫外線が照射される。これにより、ノズルから吐出されたＵＶインクが紙に付着すると、該ＵＶインクに即座に紫外線が照射され、該ＵＶインクは硬化するようになる。この結果、紙に形成されたドットラインが紙に定着する。

なお、ランプユニット４１（より正確には、ランプユニット列）がＵＶインクの種類毎に備えられているため、紙に付着したＵＶインクは、その種類に対応したランプユニット４１からの紫外線を受けることとなる。

また、本実施形態では、回転ドラム２０の回転方向において複数のランプユニット４１が配置されているため（換言すると、照射面４０ａが前記回転方向において一定の長さを有するため）、紙のＵＶインクが付着した部分が照射面４０ａに対向する時間を十分に確保することが可能である。このため、紙に付着したＵＶインクに十分に紫外線を照射することが可能である。

紙が更に回転して、紙の、既にＵＶインクが付着した部分が、再びノズルと対向する位置に至ると、各ヘッド３１が走査方向に移動する。その後、上記と同様の動作が実行される。この結果、既に紙に硬化して付着しているＵＶインクに、該ＵＶインクとは異なる色のＵＶインクを重ねて付着することとなる。したがって、未硬化のＵＶインクに他の色のＵＶインクが混ざり合うことが防止される。

また、各ヘッド３１が走査方向に移動することに伴い、各ランプユニット４１も走査方向に移動する。これにより、各ヘッド３１が移動した後にも、各ランプユニット４１が、当該各ランプユニット４１に対応した種類のＵＶインクに紫外線を照射するようになる。なお、照射面４０ａの幅が、各ヘッド３１のノズル面３１ａの幅よりも長いため、ヘッド３１及びランプユニット４１が移動するタイミングが多少ずれた場合であっても、紙に付着したＵＶインクに十分に紫外線を照射することが可能である。

以上のような動作が繰り返し実行される結果、紙の画像印刷領域全域に亘って各色のドットラインが定着する。これにより、最終的に紙に画像が印刷される。そして、画像が印刷された紙は、回転ドラム２０から剥離されて、排紙部６２に搬送される。

＝＝＝紙に付着されないＵＶインクの回収について＝＝＝
各ヘッド３１のノズルから吐出されたＵＶインクの中には、回転ドラム２０上の紙に付着されないＵＶインクが存在する。このような紙に付着されないＵＶインクを放置しておくと、該ＵＶインクによりプリンタ１０内が汚染されてしまう。

より具体的に説明すると、『発明が解決しようとする課題』の項で説明したように、フラッシングのためにノズルから吐出されるＵＶインク（以下、廃インクとも言う）や、ノズルから吐出された後にミスト状になってプリンタ１０内において浮遊するＵＶインク（以下、インクミストとも言う）が、紙に付着されないＵＶインクに該当する。このようなＵＶインクが放置されたままでは、該ＵＶインクによりプリンタ１０内が汚染されてしまう。

特に、本実施形態のプリンタ１０には、紙に付着したＵＶインクを紙に定着させるために、該ＵＶインクに紫外線を照射する照射面４０ａを備えたＵＶ照射部４０が設けられている。そして、紙に付着されないＵＶインク（例えば、インクミスト）が前記照射面４０ａに付着すると、該ＵＶインクが硬化して前記照射面４０ａ上に堆積して該照射面４０ａを汚す虞がある。前記照射面４０ａがＵＶインクにより汚染されると、ＵＶ照射部４０は、紙に付着したＵＶインクに対して、紫外線を適切に照射することが困難になる。この結果、紙においてＵＶインクの定着斑が生じてしまい、最終的に、紙に形成される画像の品質が劣化してしまう場合もある。

これに対し、本実施形態では、紙に付着されないＵＶインクを回収するための回収機構２００が備えられている。これにより、紙に付着されないＵＶインクによるプリンタ１０内の汚染が防止されている。以下、当該回収機構２００について説明する。

＜＜回収機構２００の構成について＞＞
先ず、既出の図２と、図７とを参照しながら、回収機構２００の構成について説明する。図７は、本実施形態の回収機構２００を示す概念図である。図７には、矢印にて前記回転ドラム２０の中心軸方向（すなわち、回転軸２１の軸方向であり、図７中、単に軸方向と示す）が示されている。

本実施形態の回収機構２００は、回転ドラム２０の周面２２のうちの非保持領域２２ｂに形成された開口２３から、紙に付着されないＵＶインクを回転ドラム２０内に吸引し、吸引された前記ＵＶインクを所定の回収先に回収するためのものである。

回収機構２００は、図７に示すように、吸引部としての吸引ポンプ２１０と、回収タンク２２０とを備えている。

吸引ポンプ２１０は、紙に付着されないＵＶインクを前記開口２３から回転ドラム２０内に吸引するためのものである。そして、吸引ポンプ２１０は、前記ＵＶインクを前記開口２３から吸引するために、該開口２３周辺の空気を該開口２３から回転ドラム２０内に吸気する。回収タンク２２０は、吸引ポンプ２１０により回転ドラム２０内に吸引されたＵＶインクの回収先であり、本実施形態では密閉型のタンクである。

回収タンク２２０は、図７に示すように、回転ドラム２０の外側に位置している。そして、本実施形態では、吸引ポンプ２１０により前記開口２３から吸引されたＵＶインクは、前記回収タンク２２０に回収される前に、回転ドラム２０内に一時的に貯められる。このため、回転ドラム２０内には、前記ＵＶインクを貯めておくための空間が、該回転ドラム２０の回転軸２１内に設けられている。

具体的に説明すると、本実施形態では、回転軸２１が中空状になっており、前記開口２３から吸引されたＵＶインクが該回転軸２１内に一時的に貯められる。すなわち、前記開口２３から吸引されたＵＶインクは、後述のダクト２３０内を通り、前記回転軸２１内に進入する。なお、回転軸２１の周面のうち、前記ダクト２３０に接続した領域には、該ダクト２３０内を通ってきたＵＶインクを回転軸２１内に導き入れるための導入孔２１ａが形成されている。

また、図７に示すように、回転軸２１の内部は、該回転軸２１の軸方向一端部に取り付けられた連絡管２３２によって、回収タンク２２０と連通している。一方、前記吸引ポンプ２１０は、接続管２３４により回収タンク２２０内の気相領域に接続されている。さらに、回転軸２１内の気相領域はダクト２３０により回転ドラム２０の外側と連通している。したがって、吸引ポンプ２１０が吸引を行うと、回収タンク２２０内の気相領域と回転ドラム２０の回転軸２１内の気相領域とが減圧される結果、前記開口２３から回転ドラム２０内に、紙に付着されずに前記開口２３周辺に存在するＵＶインクが、前記開口２３周辺の空気とともに吸引される。そして、回転ドラム２０内に吸引されたＵＶインクは、回転軸２１内部に進入した後、前記連絡管２３２を経由して回収タンク２２０に到達するようになる。

以上のように、本実施形態では、吸引ポンプ２１０により回転ドラム２０内に吸引されたＵＶインクは、回転ドラム２０の回転軸２１の内部及び回収タンク２２０に収容されることになる。すなわち、前記回転軸２１内と回収タンク２２０とが、回転ドラム２０内に吸引されたＵＶインクの収容部を形成している。

さらに、回収機構２００は、前記開口２３から吸引されたＵＶインクの通路としてのダクト２３０を有している。このダクト２３０は、図２に示すように、回転ドラム２０内に形成され、該回転ドラム２０とともに回転する。より正確には、前記ダクト２３０を形成する部材が回転ドラム２０内に取り付けられており、当該部材は該回転ドラム２０の回転により回転する。

前記ダクト２３０は、前記開口２３から前記回転軸２１の周面（より正確には、当該周面のうち、前記導入孔２１ａが形成された領域）まで至っている。また、本実施形態のダクト２３０は、図２に示すように、回転軸２１の軸方向から見て、渦巻き状に屈曲している。

以上のような構成の回収機構２００は、回収機構駆動制御回路を介してサブコントローラ１０４により制御される（図６参照）。より具体的に説明すると、サブコントローラ１０４は、吸引ポンプ２１０を制御することにより、紙に付着されないＵＶインクを回収機構２００に回収させる。なお、本実施形態では、吸引ポンプ２１０は、回転ドラム２０の回転期間中、常時作動している。

＜＜回収機構２００によるＵＶインクの回収動作について＞＞
次に、上記の回収機構２００により紙に付着されないＵＶインクを回収する動作について、図８Ａ乃至図８Ｄを参照しながら説明する。図８Ａ乃至図８Ｄは、紙に付着されないＵＶインクの回収動作について説明するための図である。なお、当該回収動作は、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄの順に進行する。

本実施形態において、紙に付着されないＵＶインクの回収動作は、回転ドラム２０が回転する間に行われるため、前述した印刷動作中にも実行可能である。

ところで、回収機構２００により回収される紙に付着されないＵＶインクとしては、前述したように、フラッシングのためにヘッド３１のノズルから吐出された廃インクと、プリンタ１０内において浮遊するインクミストがある。以下の説明では、先ず、廃インクを回収する動作から説明する。

前記回収機構２００の吸引ポンプ２１０は、前述したように、回転ドラム２０の回転期間中、常時作動している。このため、回転ドラム２０の回転により、ヘッド３１のノズルが、前記回転ドラム２０の周面２２の非保持領域２２ｂに形成された開口２３に臨んだ際、フラッシングのために該ノズルから前記開口２３に向けてＵＶインクが吐出されると、該ＵＶインクは、図８Ａに示すように、前記開口２３周辺の空気とともに、該開口２３から回転ドラム２０内に吸引される。

ここで、フラッシングとは、ノズル近傍にあり、溶媒の蒸発によって粘度が上昇したＵＶインクを強制的に前記ノズルから吐出する動作である。そして、フラッシングは、回転ドラム２０の周面２２の保持領域２２ａ、及び、該保持領域２２ａに保持された紙、にＵＶインクが付着しないように実施される。かかる理由により、フラッシングは、ヘッド３１のノズルが前記開口２３に臨んだ際に行われる。なお、本実施形態では、ヘッド３１のノズルの中にＵＶインクを長時間吐出していないノズルがある場合にフラッシングが実施される。但し、これに限定されず、定期的にフラッシングが実施されることとしてもよい。

フラッシングのために前記ノズルから前記開口２３に向けて吐出されたＵＶインク、すなわち、廃インクは、該開口２３を通過した後、回転ドラム２０内に形成されたダクト２３０を通って回転軸２１内に進入する。そして、廃インクは、回転軸２１内に一時的に貯められた後、該回転軸２１内と連通した回収タンク２２０に収容される。

以上のように、ヘッド３１のノズルが前記開口２３に臨んだ際にフラッシングによって廃インクが発生すると、前記回収機構２００が、該廃インクを回収するために、前記吸引ポンプ２１０により該廃インクを回転ドラム２０内に吸引し、該回転ドラム２０内に吸引された前記廃インクを回転軸２１内及び回収タンク２２０内に収容する。

一方、廃インクがダクト２３０を通過している間、回転ドラム２０は回転し続けているため、前記ダクト２３０の内壁に付着した廃インクには遠心力Ｆが作用する（図８Ａ参照）。このため、前記廃インクは遠心力Ｆが作用する方向に飛翔する場合がある。かかる場合、廃インクの飛翔方向（すなわち、遠心力Ｆが作用する方向）における前方に前記開口２３があると、回転ドラム２０に吸引された前記廃インクが、該開口２３から再び回転ドラム２０の外側に飛び出してしまう虞がある。

これに対して、本実施形態では、前記ダクト２３０の開口２３側の端部が、回転ドラム２０の中心（回転中心）から前記開口２３に向かう方向（図８Ａにて、破線の矢印にて示す方向）と交差する方向に形成されている。つまり、本実施形態のダクト２３０は、回転ドラム２０の中心から前記開口２３に向かう方向と交差する方向に形成された部分、を有している。このため、廃インクが前記ダクト２３０内を通過している際に遠心力Ｆが該廃インクに作用して、該廃インクが遠心力Ｆの作用方向に飛翔する場合、その飛翔方向における前方に前記開口２３はなく、前記ダクト２３０の内壁が存在する。したがって、廃インクが遠心力Ｆによって飛翔したとしても、該廃インクは前記内壁に衝突することになり、前記開口２３まで到達し難くなっている。この結果、本実施形態では、廃インクが前記開口２３から回転ドラム２０の外側に飛び出してしまうことが防止される。

また、本実施形態では、前述したように、前記ダクト２３０が、回転ドラム２０の回転軸２１の軸方向から見て渦巻状に屈曲している。つまり、ダクト２３０各部の形成方向は、回転ドラム２０の径方向に対して交差しており、当該各部において廃インクに遠心力Ｆが作用して該廃インクが飛翔したとしても、該廃インクは直ちにダクト２３０の内壁に衝突するようになる。したがって、前記廃インクが前記開口２３から回転ドラム２０の外側に飛び出してしまうのを、より効果的に防止することが可能である。

その後、回転ドラム２０の更なる回転により、ＵＶ照射部４０の照射面４０ａが前記開口２３に対向するようになると、図８Ｂに示すように、該照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間において浮遊するインクミストが、前記開口２３付近の空気とともに該開口２３から吸引されるようになる。インクミストとは、本来、紙に着弾させるためにノズルから吐出されたＵＶインクの一部、あるいは、フラッシングのためにノズルから吐出されたＵＶインクの一部、がミスト状に飛散したものである。インクミストはプリンタ１０内において浮遊し、その一部は、図８Ａや図８Ｂに示すように、回転ドラム２０の回転方向においてノズルよりも下流側に位置するＵＶ照射部４０の照射面４０ａと、回転ドラム２０の周面２２との間に入り込む。

そして、ＵＶ照射部４０の照射面４０ａが前記開口２３に対向する期間中にも吸引ポンプ２１０が作動しているため、当該期間において回収機構２００は、前記照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間に浮遊するインクミスト、を回収することになる。すなわち、前記回収機構２００は、前記吸引ポンプ２１０により前記インクミストを前記開口２３から回転ドラム２０内に吸引し、該回転ドラム２０内に吸引された前記インクミストを回転軸２１内及び回収タンク２２０に収容する。

これにより、照射面４０ａにインクミストが付着して該照射面４０ａが汚染されてしまうのを防止することが可能になるため、ＵＶ照射部４０は前記照射面４０ａから適切に紫外線を照射することが可能になる。この結果、紙に付着したＵＶインク（すなわち、画像を印刷するために吐出されて紙に付着したＵＶインク）が適切に紫外線を受けるようになる。したがって、前述した、インクミストが前記照射面４０ａを汚染することにより生じる、紙上でのＵＶインクの定着斑が防止されることになる。

前記照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間に浮遊するインクミストの回収は、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、回転ドラム２０の回転に伴って、該回転ドラム２０の回転方向における前記照射面４０ａの上流側端部が前記開口２３に対向し始めてから、該照射面４０ａの下流側端部が前記開口２３に対向し終わるまでの間、継続して行われる。なお、インクミストの回収が行われている間、インクミストとともに、前記開口２３付近の空気が回転ドラム２０内に吸気される。この結果、回収機構２００が吸引ポンプ２１０により、前記照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間において浮遊するインクミスト、を吸引するとき、該照射面４０ａの前記回転方向における上流側及び下流側の端から、該照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間に空気が前記開口２３に向かうように流入するようになる。

そして、本実施形態では、前述したように、照射面４０ａの上流側端部から回転ドラム２０の周面２２までの距離ｌａよりも、該照射面４０ａの下流側端部から前記周面２２までの距離ｌｂが長くなっているため、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、前記下流側端から空気がより流入し易くなっている。つまり、前記照射面４０ａの下流側端から該照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間に空気が流入する際の流入抵抗が、前記照射面４０ａの上流側端から該照射面４０ａと前記周面２２との間に空気が流入する際の該流入抵抗よりも小さくなっている。

ここで、流入抵抗とは、空気の流れ難さ（換言すると、空気が流れる際の圧力損失）であり、該流入抵抗が小さいほど、より多くの空気が流れることになる。また、流入抵抗は、前記照射面４０ａと前記周面２２との間の距離が長いほど（換言すると、前記照射面４０ａと前記周面２２との間に空気を流入させるための流入口が広いほど）、小さくなる。

つまり、本実施形態では、前記照射面４０ａの前記回転方向における下流側端からは、より多くの空気が該照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間に流入することになる。反対に、前記照射面４０ａの前記回転方向における上流側端、すなわち、ノズルにより近い端からの空気の流入は抑制される。このため、吸引ポンプ２１０が、前記照射面４０ａと前記周面２２との間において浮遊するインクミスト、を吸引する間にノズルからインクが吐出されて該ノズル付近に新たにインクミストが発生する場合（図８Ｃ参照）、当該ノズル付近のインクミストが前記吸引ポンプ２１０の吸引によって前記照射面４０ａと前記周面２２との間に引き込まれてしまうのを抑制することが可能である。

このように、ノズル付近のインクミストが前記吸引ポンプ２１０の吸引により前記照射面４０ａと回転ドラム２０の周面２２との間に進入するのを抑制する目的は、前記インクミストが前記照射面４０ａと前記周面２２との間に進入して該照射面４０ａに付着して該照射面４０ａを汚染するのを防止するためである。すなわち、ＵＶインクによる照射面４０ａの汚染は、前述した理由により、特に回避する必要がある。

故に、吸引ポンプ２１０が、前記照射面４０ａと前記周面２２との間において浮遊するインクミスト、を吸引する間にノズル付近に新たにインクミストが発生した場合、新たに発生したインクミストが吸引ポンプの吸引によって前記照射面４０ａと前記周面２２との間に進入するのを抑制し、該インクミストを前記ノズル付近に留めておくことにしている。なお、ノズル付近にて浮遊するインクミストについては、回転ドラム２０の回転により前記ノズルが再び開口２３に対向する際に、吸引ポンプ２１０により前記開口２３から回転ドラム２０内に吸引されて回収されるようになる。

また、開口２３から吸引されたインクミストがダクト２３０を通過する際、回転ドラム２０の回転により該インクミストに遠心力Ｆが作用することになるが、上述したように、当該遠心力Ｆの作用方向に該インクミストが飛翔した場合であっても、該インクミストが前記開口２３から回転ドラム２０の外側に飛び出してしまうことが防止される。

その後、回転ドラム２０の更なる回転により、照射面４０ａの下流側端部が前記開口２３に対向し終えてからも吸引ポンプ２１０が作動し続ける。このため、前記照射面４０ａの下流側端部が前記開口２３に対向し終えた後においても、回収機構２００は、図８Ｄに示すように、インクミストの吸引を継続して該インクミストを回収し続ける。

以上の一連の回収動作が繰り返し行われる結果、紙に付着されないＵＶインクは適切に回収されるようになる。この結果、前記ＵＶインクによりプリンタ１０内が汚染されるのを適切に防止することが可能になる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき、主として、流体吐出装置の一例であるプリンタについて説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。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もちろんである。

また、上記の実施形態では、流体の一例であるＵＶインクを吐出する流体吐出装置について説明したが、これに限られるものではない。ＵＶインク以外の他の液体（ＵＶインク以外のインク、インク以外の液体、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）、液体以外の流体（流体として流して吐出できる固体を含む）を吐出する装置に具体化することも可能である。

例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料が分散または溶解した状態で含まれた液体を吐出する流体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する流体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を吐出する流体吐出装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する流体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する流体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する流体吐出装置、ジェルを吐出する流体吐出装置、トナーなどの粉体を例とする固体を吐出する粉体吐出式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体吐出装置に本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、回転ドラム２０内に形成されたダクト２３０が、前記回転ドラム２０の回転軸２１の軸方向から見て、渦巻状に形成されていることとした。これにより、回転ドラム２０の回転によってダクト２３０内のＵＶインクに作用する遠心力Ｆ、により該ＵＶインクが前記開口２３から回転ドラム２０の外側に飛び出してしまうのを効果的に防止することが可能であるが、ダクト２３０の形状は上記実施形態に限定されるものではない。少なくとも、回転ドラム２０の中心から開口２３に向かう方向と交差する方向、に形成された部分を有するダクト（望ましくは、当該部分を開口２３側の端部に有するダクト）であれば、該ダクト内のＵＶインクが回転ドラム２０の外側に飛び出してしまうのを抑制することが可能である。したがって、例えば、図９に示すように、前記軸方向から見て折線状に屈曲したダクト２４０であってもよい。図９は、変形例に係るダクト２４０を示した図である。

プリンタ１０の構造を模式的に示す斜視図である。 回転ドラム２０と周辺機器の構造を示す断面図である。 ヘッド部３０の斜視図である。 ノズル面３１ａを示した図である。 ＵＶ照射部４０の斜視図である。 プリンタ１０の制御ユニット１００を示すブロック図である。 本実施形態の回収機構２００を示す概念図である。 紙に付着されないＵＶインクの回収動作について説明する第一図である。 紙に付着されないＵＶインクの回収動作について説明する第二図である。 紙に付着されないＵＶインクの回収動作について説明する第三図である。 紙に付着されないＵＶインクの回収動作について説明する第四図である。 変形例に係るダクト２４０を示した図である。

符号の説明

１０ プリンタ、１２ フレーム、
２０ 回転ドラム、２１ 回転軸、２１ａ 導入孔、２２ 周面
２２ａ 保持領域、２２ｂ 非保持領域、２３ 開口、
３０ ヘッド部、３１ ヘッド、３１ａ ノズル面、
３２ ヘッドキャリッジ、３３ インクカートリッジ、
４０ ＵＶ照射部、４１ ランプユニット、４２ 照射部キャリッジ、４３ ホルダー、
５１、５２、５３、５４ ガイド軸、６０ 給紙部、６２ 排紙部、
１００ 制御ユニット、１０１ メインコントローラ、
１０２ インターフェイス、１０３ 画像メモリ、１０４ サブコントローラ、
２００ 回収機構、２１０ 吸引ポンプ、２２０ 回収タンク、
２３０ ダクト、２３２ 連絡管、２３４ 接続管、２４０ ダクト

Claims (2)

1. 流体を媒体に吐出するためのノズルと、
   該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域とを周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、
   媒体に付着されない流体を回収するための回収機構であって、
   該流体を前記開口から前記回転体内に吸引するための吸引部と、
   前記回転体内に吸引された前記流体を収容する収容部と、を備える回収機構と、
   を有し、
   流体は紫外線硬化型インクであり、
   媒体に付着した紫外線硬化型インクに紫外線を照射するための照射面、を備える照射部、を有し、
   前記回転体は、前記周面を前記照射面に対向させながら回転し、
   前記回収機構は、
   前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、
   を回収するために、前記吸引部により前記紫外線硬化型インクを前記開口から前記回転体内に吸引し、該回転体内に吸引された前記紫外線硬化型インクを前記収容部に収容し、
   前記照射面は、前記回転体の回転方向において、前記ノズルよりも下流側に位置しており、
   前記回収機構が前記吸引部により、前記照射面と前記回転体の前記周面との間において浮遊する紫外線硬化型インク、を吸引するときに、前記照射面の前記回転方向における上流側の端及び下流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入し、
   前記照射面の前記回転方向における下流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入する際の流入抵抗が、前記照射面の前記回転方向における上流側の端から前記照射面と前記回転体の前記周面との間に空気が流入する際の流入抵抗より小さいことを特徴とする流体吐出装置。
2. 流体を媒体に吐出するためのノズルと、
   該媒体を保持するための保持領域と、開口が形成された非保持領域とを周面に備え、該周面を前記ノズルに対向させながら回転する回転体と、
   媒体に付着されない流体を回収するための回収機構であって、
   該流体を前記開口から前記回転体内に吸引するための吸引部と、
   前記回転体内に吸引された前記流体を収容する収容部と、を備える回収機構と、
   を有し、
   前記回収機構は、
   前記回転体内に形成され、かつ、該回転体の回転により回転する、前記開口から吸引された流体の通路、
   を有し、
   前記通路は、前記回転体の中心から前記開口に向かう方向と交差する方向に形成された部分、を有し、前記回転体の回転軸方向から見て、渦巻状に屈曲していることを特徴とする流体吐出装置。