光照射器及使用了该光照射器的打印机的制作方法

专利名称：光照射器及使用了该光照射器的打印机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用短弧灯形成线状细长的光照射区域、通过将光照射到被 照射物上使喷附到基材上的光硬化型液体材料硬化的光照射器，以及使用 了该光照射器的将光硬化型液体材料喷附到基材上形成图案的打印机。
背景技术：
由于通过凹版印刷方式能够简单并且廉价地制作图像，因此近年来喷 墨记录方式逐渐被应用在照片、各种印刷、标记、滤色之类特殊印刷等各 种印刷领域。
尤其是喷墨记录方式，通过组合喷墨打印机、墨水和专用纸能够获得 高的画质，所述喷墨打印机为喷附、控制细微的点的喷墨记录方式的打印 机，所述墨水为改善了色彩再现区域、耐久性及喷附正确性等的墨水，所 述专用纸为大幅提高墨水吸收性、色材发色性、表面光泽等的纸。
上述喷墨打印机能够以墨水的种类进行分类，其中有使用通过照射紫 外线等的光而硬化的光硬化型墨水的光硬化型喷墨方式。光硬化型喷墨方 式具有臭味比较低，除了专用纸以外也可以利用于不具速干性及墨水吸收 性的记录介质上等的优点。
这种光硬化型喷墨方式的喷墨打印机(以下称为"喷墨打印机")在托 架上除了搭载有将墨水作为细微的液滴喷出到基材(记录介质)上的记录 头外，还搭载有发射光的光源，在使光源在记录介质上方亮灯的状态下移 动托架，将光照射到刚喷附到记录介质上的墨水上使该墨水硬化(参照例
如专利文献l、 2、 3)。
另外，最近喷墨打印机不仅用于上述图像的记录印刷，还试图用于形 成电子电路的图案。此时，从喷墨头喷出的液体状材料为光硬化型抗蚀剂 墨水等电路板形成用材料，进行印刷(即形成图案)的基材为例如印刷板。 用抗蚀剂墨水形成电路图案也与图像记录印刷一样利用紫外线等光进行的
干燥硬化反应，虽然从喷墨头喷出的材料有抗蚀剂或墨水的不同，但喷墨 打印机装置的结构是相同的。
下面以使用光(紫外线)硬化型墨水在基材(记录介质)上记录图像 的装置作为喷墨打印机的例子进行说明。
图12 (a)为表示喷墨打印机头部的大致结构的立体图，图12 (b)为 用与灯的光轴垂直的平面剖切图12 (a)所示的光照射器6、 7的剖视图。 另外，为了使后述的说明变得容易，图12(a)表示为能够看见光照射器的 内部。
喷墨打印机1具有棒状导轨2，托架3支承在该导轨2上。托架3在托 架驱动机构(未图示)的驱动下沿导轨2在基材5上往复移动。以下称该 方向为X方向。
托架3上搭载有设置了喷出墨水的喷嘴(未图示)的记录头(喷墨头) 4。该记录头4的沿托架3移动方向的两侧设置有光照射器6、 7，光照射器 6、 7向从记录头4的喷嘴喷附到基材5上的液体材料即墨水照射光(紫外 线)。另外，以下将由上述记录头4、光照射器6、 7构成的部分称为头部 la。
图12中，当托架3向该图的X方向靠近身前一侧移动同时对基材5 进行印刷时，来自头部la的记录头4的墨水被光照射器6照射的光硬化， 并且，当托架3向该图的X方向靠里一侧移动同时对基材5进行印刷时， 来自记录头4的墨水被光照射器7照射的光硬化。
光照射器6、 7具备具有向基材5 —侧的开口 20的箱型盖构件8，在该 盖构件8的内部，配置有沿与托架3的移动方向(X方向)正交的方向(以 下将该方向称为Y方向)的线状光源即长弧型放电灯90。灯90的发光部 的长度与喷墨头4在Y方向上的长度大致相等。
作为这样的长弧型放电灯，有例如高压水银灯或金属卤化物灯等。
在灯90的与开口 20相反的一侧，设置有反射从灯90射出的光(紫外 线)的流槽状反射器110。如图12 (b)所示，反射器110的截面为椭圆形 状，放电灯90配置在该反射器110的第1焦点上，灯90射出的光(紫外 线)线状地聚光到反射器110的第2焦点，来自灯90的直射光也加以照射。
基材5以通过反射器110的第2焦点位置或其附近的方式而被配置，
由反射器110聚光的光照射到被喷附了墨水的基材5上。
图13为图12所示喷墨打印机1的头部la的放大图，为用与灯90的
长度方向垂直的平面剖切的剖视图。
在像以往那样光照射器所具备的灯的形状为棒状的情况下，如图13所
示，基材5上不仅照射有流槽状反射器110反射来的光，而且照射有来自
灯90的直射光。
但是，由于来自灯90的直射光扩散前进，因此为了更有效地利用来自 灯90的光，使光不被遮挡，必须扩大光照射器6、 7的光射出口40在与灯 90的长度方向正交的方向(头部la移动的方向，X方向)上的宽度。
但是，如果扩大光射出口40 (在与灯90的长度方向正交的方向上的) 宽度的话，则存在光照射器6 (或7)射出的光到达记录头4的喷嘴附近的 基材5上，该光被基材5反射而到达喷嘴，使喷嘴口或喷嘴口附近的墨水 开始聚合反应，使墨水黏度增加或硬化。
如果喷嘴口或喷嘴口附近的墨水产生聚合反应使墨水黏度增加或硬化 的话，则喷嘴的直径产生变化，并且容易产生墨水的喷出量不均匀，或根 据情况可能会产生喷嘴堵塞。因此，存在难以形成高精度的图像(图案) 的问题。
并且，为了防止这种情况的发生，必须频繁地清洗喷嘴，带来装置的 利用率低下的问题。
像这样，作为防止光照射到喷嘴附近的喷墨记录装置，有例如专利文 献4。
专利文献4记载的装置为这样一种装置，为了尽可能降低从配置在记 录头附近的光源射出的被记录介质反射或散射而到达记录头喷嘴的紫外线 的量，设置将紫外线反射到记录介质上的反射板，以便使从光源射出的紫 外线的反射光为平行光线，反射板倾斜设置，使反射光随着靠近记录介质 而远离记录头。
如上所述，光硬化型喷墨打印机由于从光照射器射出的光到达记录头 的喷嘴附近的基材上，该光被基材反射而到达喷嘴，因此存在墨水黏度增 加或硬化的问题。[专利文献1] [专利文献3] [专利文献4]
日本特开2005-246955号公报 日本特开2005-103852号公报 日本特开2005-305742号公报 日本特开2006-159852号公报

发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的是要通过使喷嘴不容易 产生堵塞而能够形成高精度的图案，并且能够长时间持续稳定地喷出墨水， 而且不需要频繁地清洗记录头的喷嘴。
解决课题的手段为，使光照射器采用具有短弧型放电灯、将来自灯的 光聚光为线状的光学元件、以及与聚光为线状的光的形状一致的缝隙状光 射出口的结构，在从光射出口到记录头之间设置有防止光反射的光反射防 止构件。
虽然短弧型放电灯为所谓点光源，但通过适当组合反光镜和透镜等光 学元件，能够将灯射出的光聚光为线状。
这样，如果用短弧型放电灯和将从该灯射出的光聚光为线状的光学元 件构成光照射器，将从灯射出的光聚光为线状的话，则即使光照射器的光 射出口沿头部移动方向(X方向)的开口宽度变窄，也不会遮挡从灯射出 的光，能够使光射出口与聚光为线状的光的形状一致变细(缝隙形状)。
作为光照射器的具体结构，使光射出口在X方向上的开口宽度变窄就 是在光照射器的光射出一侧设置底板，在该底板上形成缝隙状的光射出口 。
并且在该底板的面向基材的一侧即光射出口与记录头之间设置光反射 防止构件。
通过将从灯射出的光全部聚光为线状，使来自灯的直射光不能到达记 录头喷嘴附近的基材5上，并且用光反射防止构件吸收从光照射器射出、 被基材反射的光，能够使从光照射器到达记录头喷嘴的光的量非常少，能 够抑制墨水的黏度增加、硬化。
本发明由于用短弧型放电灯和将来自灯的光聚光为线状的光学元件构 成光照射器，因此从灯射出的光基本上被光学元件全部聚光成线状，使来 自灯的直射光不会到达记录头的喷嘴附近的基材上。此外，从光照射器射
出并被基材反射的光，被设置在光射出口到记录头之间的光反射防止构件 吸收。
因此能够使从光照射器到达记录头的喷嘴的光的量非常少。 由此，能够长期稳定地喷出墨水，能够使喷嘴不容易产生堵塞，能够 形成高精度的图案。
并且，不需要频繁地清洁喷嘴，能够防止装置的利用率低下。


图1为表示本发明的光照射器的第1实施例的结构的图。
图2为表示图1中没有设置反射镜时的结构例的图。
图3为表示本发明和现有技术例的光照射器的漏光照度的测量结果的图。
图4为表示磨砂铝、黑色防腐蚀铝的反射率以及聚酰亚胺胶带的透射 率的图。
图5为表示将第1实施例的光照射器用于喷墨打印机时的结构例的图。
图6为表示本发明第2实施例的光照射器的结构的图。
图7为表示本发明第3实施例的光照射器的结构的图。
图8为表示本发明第4实施例的光照射器的结构的图。
图9为表示本发明第5实施例的光照射器的结构的图。
图10为表示本发明第6实施例的光照射器的结构的图。
图11为表示本发明第7实施例的光照射器的结构的图。
图12为表示喷墨打印机头部的大致结构的图。
图13为图12所示喷墨打印机1的头部的放大图。
标记说明
1. 喷墨打印机；
2. 导轨；
4. 记录头；
5. 基材；
6. 7.光照射器；
8.兰. Jul ;10.放电灯；20.反射器；21.反射器；22.反射器；30.柱形透镜；31.柱面透镜；32.凸透镜；40.光射出口；
GO-底板；TO.反射防止构件；91.反射镜；92.平面镜；93.仅一轴方向的抛物线形反射镜；94.仅一轴方向的椭圆形反射镜
具体实施例方式
图1表示本发明光照射器的第1实施例的结构。该图为头部部分的放
大图，图l (a)为Y方向(与头部移动方向正交的方向)的剖视图，图l (b)为X方向(沿头部移动方向的方向)的剖视图。
图1中，IO为短弧型放电灯，放射使从记录头4喷出的墨水(液体材 料)硬化的波长的光。20为反射并聚光来自灯10的光的反射器，具有旋转 椭圆面形状的反射面。
短弧型放电灯10由能够高效地放射例如波长为300 450nm的紫外光 的超高压水银灯构成， 一对电极在电极之间的距离为例如0.5 2.0mm的状 态下相对配置在放电容器内，并且在放电容器内分别密封有规定量的作为 发光物质的水银、作为启动辅助用的缓冲气体的稀有气体以及卣素。其中， 水银的封入量为例如0.08 0.30mg/mm、该放电灯IO使连接一对电极的直 线沿反射器20的光轴延伸地配置，放电灯10的发光部(例如弧的辉点) 位于具有旋转椭圆面形状的反射面的反射器20的第1焦点上。
30为多个柱形透镜(rod lens),互相平行并且接触地并列配置在反射 器20的光射出一侧、与反射器20反射的光的光轴垂直的平面上。
从灯10射出的光被反射器20的旋转椭圆面形状的反射面反射，变成 聚光在反射器20的第2焦点上的光，入射到多个柱形透镜30中。
入射到多个柱形透镜30中的光中，与长度方向正交的方向上的光在柱 形透镜30的作用下聚光在比反射器20的第2焦点靠近身前的一侧，然后 扩散。另一方面，沿长度方向入射的光由于柱形透镜在这个方向上不起作 用，因此原样地聚光在反射器20的第2焦点上。
因此，在反射器20的第2焦点上能够得到如图1 (b)所示的聚光为沿 与柱形透镜30的长度方向正交的方向延伸的线状的光，照射到基材5上。
并且，光照射器6 (或7)用盖8覆盖，在其光射出一侧设置有底板60， 在该底板60上根据聚光为线状的光的形状形成有X方向的宽度变窄的缝隙 状的光射出口 40。光射出口 40在X方向上的宽度为例如约8mm。
这里，在光照射器6 (或7)上设置底板60的理由如下。
理论上从灯10射出的光全部被反射器20反射，呈线状聚光在基材5 上。但是，实际上在光照射器内由于透镜表面的反射等产生散射光。如果 没有底板60，该散射光有可能照射到基材5的不希望照射的部分上。为了 防止散射光从光照射器射出，底板是必要的。
并且，在底板60的与基材5相对的一面，即光射出口 40到记录头4 之间设置有光反射防止构件70。
作为光反射防止构件70，可以列举涂敷黑色涂料、黑色防腐蚀铝处理 之类的表面处理，粘贴吸收光的聚酰亚胺等树脂材料等，优选反射率在10% 以下。
从光照射器6 (或7)的光射出口 40射出的聚光为线状的光照射到基 材5上。并且，由基材5反射的光射向光照射器6(或7)的底板60。但是， 由于底板60上设置了上述光反射防止构件70，因此光不被反射，被光反射 防止构件70吸收。因此，能够使到达记录头4的喷嘴的光的量极少。另外， 光反射防止构件70既可以设置在安装记录头的一侧，也可以像该图所示那 样设置在光射出口40的两侧。
另外，图1 (a)表示在多个柱形透镜30的光射出一边的两侧配置了反
射向与柱形透镜30的轴线方向正交的方向扩散的光的反射镜91时的情况。 即，入射到柱形透镜30中的光中，与轴线方向(长度方向)正交的光被柱 形透镜30聚光后扩散。因此，从各柱形透镜30射出的光，各自的照度峰 值位置错开地重叠在光照射面上，光照射区域的照度分布均匀，但是为中 央部位的照度高、周边部位的照度低的照度分布。
因此在图1中，在多个柱形透镜30的光射出一边的两侧配置了反射向 与柱形透镜30的轴线方向正交的方向扩散的光的反射镜91(另外，图Kb) 中没有表示反射镜91)。
通过这样设置反射来自柱形透镜30的扩散光的反射镜91 ，能够规定光 照射区域的长度，并且能够补偿照度低的光照射区域的周边部位(端部) 的照度。
图2表示图1的实施例中没有设置反射镜91时的情况。另外，该图中 省略了反射盖等。
图2中，被反射器20反射的光成为聚光在该反射器20的第2焦点上 的光，入射到柱形透镜30中。
入射到柱形透镜30中的光中沿轴线方向的光如图2 (b)所示不受柱形 透镜30的影响，聚光在椭圆的反射器20的第2焦点上，沿与轴线方向正 交的方向的光如图2 (a)所示被柱形透镜30聚光后扩散，照射到光照射面 上。
因此，在光照射面上能够获得聚光成沿与柱形透镜30的轴线方向正交 的方向延伸的线状的光。但是，由于图2没有像图l那样设置反射镜91， 因此成为中央部的照度高、周边部的照度低的照度分布。
使用了上述图1所示实施例的光照射器和图13所示现有技术例的光照 射器，在灯亮时测量了配置记录头的喷嘴的位置上的光照度。图3表示该 实验结果。
具体为，本发明的图1的光照射器使受光面朝基材的方向地将紫外线 照度计的受光器配置在离灯的正下方约50mm的位置上，并且，现有技术 例的图13的光照射器将受光器配置在约90mm的位置上。两者都使用中心 感度在波长365nm上的受光器。
图1和图13的光照射器从光照射器的下面到基材的距离都为5mm，
基材的材质两者都是磨砂铝板。
受光器测量到的光的照度相当于被基材5反射到达记录头4的喷嘴的 光的照度。图中为了方便，将这些光记为泄漏光。
如图3所示，现有技术的图13的光照射装置中，灯正下方的峰值照度 为433mW/cm2，而喷嘴位置的泄漏光的照度为0.44mW/cm2。并且，此时 灯具下面的材质为磨砂防腐蚀铝。
另一方面，在像本发明的图1那样用短弧型放电灯10和将来自灯10 的光聚光为线状的光学元件构成光照射器，在光照射器的光射出一侧设置 形成了与聚光为线状的光的形状相一致的缝隙状光射出口的铝制底板60， 在该底板的与基材5相对的面，即光射出口 40到记录头之间进行黑色防腐 蚀铝处理变成黑色、作为光反射防止构件70的情况下，灯正下方的峰值照 度为2500mW/cm2，而喷嘴位置的泄漏光的照度为0.06mW/cm2。
并且，在在磨砂铝底板的表面粘贴吸收紫外线的聚酰亚胺胶带来取代 黑色防腐蚀铝处理作为光反射防止构件70的情况下，与黑色防腐蚀铝处理 时一样，喷嘴位置的泄漏光的照度为0.06mW/cm2。
如上所述，与现有技术相比，本发明尽管灯正下方的峰值照度为约5 倍，并且尽管喷嘴(配置照度计的位置)离灯正下方很近，但泄漏光的照 度极小。
图4 (a)表示磨砂铝和黑色防腐蚀铝的反射率特性，图4 (b)表示聚 酰胺胶带透射率特性。另外，图中横轴为波长，纵轴为反射率(a)、透射 率(b)。
光硬化型墨水等使用的涂料用能量线硬化树脂一般吸收波长为250 400nm的光并硬化。因此，作为上述反射防止构件优选使用至少能防止波 长在400nm以下的光的反射的构件。并且，在使用聚酰亚胺胶带等透射构 件取代反射防止构件的情况下，优选使用至少吸收波长在400nm以下的光 的构件。
如图4 (a)所示，磨砂铝的反射率在450nm波长上为约45。/。，而黑色 防腐蚀铝的反射率至少在450nm以下的波长上为5%左右，通过在底板60 上设置黑色防腐蚀铝的反射防止构件70，能够防止底板60上波长在450nm 以下的光的反射，使到达记录头4的喷嘴的光的量极少。
并且，如图4 (b)所示，聚酰亚胺胶带的透射率在波长450nm以下几 乎为O,即使将聚酰亚胺胶带粘贴在底板60的与基材相对的面上，同样能 够防止波长在450nm以下的光的反射，并且能够使到达记录头4的喷嘴的 光的量极少。
图5为表示本发明实施例的喷墨打印机的头部结构一例的剖视图。
该喷墨打印机具备头部la，所述头部la具有喷墨头4和2个光照射器 6、 7，所述喷墨头4由设置了将光硬化型墨水，例如紫外线硬化型墨水作 为细微的液滴喷附到基材5上的喷嘴(未图示)的例如R、 G、 B的头构成， 所述光照射器设置在该喷墨头4的两侧，通过向喷附到基材5上的墨水照 射规定波长区域的光，例如紫外线使墨水硬化。
安装头部la的托架(未图示)支承在沿基材5延伸地设置的棒状导轨 2上，能够在图中没有表示的驱动机构(未图示)的作用下沿导轨2在基材 5的上方位置上沿图中的左右方向往复移动。
另外，作为使用的紫外线硬化型墨水可以举例如包含作为聚合性化合 物的自由基聚合性化合物的自由基聚合系墨水、包含作为聚合性化合物的 阳离子聚合性化合物的阳离子聚合系墨水等。并且，在将喷墨打印机用于 形成电路等图案的情况下，作为从喷墨打印机喷出的液体状材料可以使用 包含光聚合化合物的抗蚀剂墨水等。并且，作为基材5可以使用例如纸、 树脂、薄膜、印刷板等。
在本实施例中，光照射器6、7由结构与上述第1实施例的光照射器(参 照图1)相同的元器件构成。
艮口，光照射器6、 7由具有旋转椭圆面形状的反射面的反射器20、在发 光部(例如弧的辉点)位于反射器20的第1焦点上的状态下连接电极的轴 沿反射器20的光轴配置的放电灯10、以及柱形透镜30构成。并且，该光 源部设置在设置了光射出口 40的盖8内，在盖8的底板60的与基材相对 的面上设置有反射防止构件70。
柱形透镜30使其轴线方向(长度方向)沿光源部IO的排列方向配置， 在基材5上形成方向为与柱形透镜30的轴正交的方向(图5中垂直于纸面 的方向)的线状的光照射区域。
本实施例的喷墨打印机的头部la使基材5位于光照射器6、 7的反射
器的第2焦点或其附近地配置，在放电灯10亮灯的状态下在基材5的上方 位置移动。由此，来自放电灯10的光呈线状聚光在与头部移动的方向正交 的方向(垂直于图5的纸面的方向)上，照射到基材5上，由此，刚喷附 到基材5上的紫外线硬化型墨水被硬化。
下面具体地说明紫外线硬化型墨水的硬化处理。图5中当头部la边向 右移动边对基材5进行印刷时，喷附到基材5上的紫外线硬化型墨水在被 来自位于头部la移动方向后方的光照射器6的照射光硬化。
另一方面，在头部la向图5的左方向移动的同时对基材5进行印刷时， 喷附到基材5上的紫外线硬化型墨水被来自位于头部la移动方向后方的光 照射器7的照射光硬化。
虽然上述实施例说明的是用具有旋转椭圆面形状的反射面的反射器 20、放电灯10和柱形透镜30构成光照射器时的情况，但也可以考虑使用 短弧型放电灯作为光源灯，用以下结构作为聚光来自该灯的光使光沿线状 延伸并照射的光学元件。
图6为表示用短弧型放电灯、具有将光线聚光为线状的功能的反射器 和平面反射镜构成光照射器的本发明第2实施例的光照射器的结构的图。
图6 (a)、图6 (b)分别表示当假定将反射器的光轴C作为X轴、将 与基材5垂直并与X轴正交的轴作为Y轴、将与X， Y轴垂直的轴作为Z 轴的三维正交坐标系时，用通过光轴C与XY平面平行的面和通过光轴C 与XZ平面平行的面剖切光照射器时的剖视图，图6 (c)表示从光出射侧 看反射器21的图。
本实施例使围绕短弧放电灯IO地设置、反射来自灯的光的反射器21 的反射面的形状为下述形状。另外，反射镜92为平面镜，仅使光路折返。
(a) 如图6 (a)所示，使用XY平面剖切的截面的反射面21a的形状 为椭圆形状，从灯10射出的光聚光在基材5上。
(b) 如图6 (b)所示，使用XZ平面剖切的截面的反射面21b的形状 为抛物线形状，从灯10射出的光成为平行光。
通过使反射器21为这样的形状，从灯IO射出的光如图6的IA所示那 样在基材5上聚光为线状。
上述由灯10、反射器21和平面反射镜92构成的光源部被收纳在设置 了光射出口 40的盖8内，在盖8的底板60的与基材相对的面上设置有反 射防止构件70。
图7为表示本发明第3实施例的光照射器的结构的图。
来自短弧型放电灯10的光首先被围绕灯10设置的具有旋转抛物面形 状的反射器22反射。接着被反射器22反射的光被具有截面为仅一轴方向 的抛物线形状的圆筒形反射面的反射镜93反射。
图7中，来自灯10的光被具有旋转抛物面形状的反射面的反射器22 反射成为平行光。当成为平行的光被具有截面为仅一轴方向的抛物线形状 的反射面的反射镜93反射时，光被聚光在光照射面W上，沿与图6的纸 面垂直的方向呈线状。
上述由灯IO、反射器22和反射镜93构成的光源部，如上所述被收纳 在设置有光射出口 40的盖8内，在盖8的底板60的与基材相对的面上设 置有反射防止构件70。
图8为表示本发明第4实施例的光照射器的结构的图。
来自短弧型放电灯10的光被具有旋转椭圆面形状的反射面的起到椭圆 聚光镜作用的反射器20反射。接着被反射器20反射的光被具有截面为仅 一轴方向的椭圆形状的柱面形反射面的反射镜94反射。
图8中来自灯10的光被具有旋转椭圆面形状的反射面的反射器20反 射并聚光，聚光后扩散的光被具有截面为仅一轴方向的椭圆形反射面的反 射镜94反射。被反射镜94反射的光聚光在光照射面W上，沿与图7的纸 面垂直的方向呈线状。
上述由灯IO、反射器20和反射镜94构成的光源部，如上所述被收纳 在设置有光射出口 40的盖8内，在盖8的底板60的与基材相对的面上设 置有反射防止构件70。
图9为表示本发明第5实施例的光照射器的结构的图，图9(a)为用 沿头部移动方向的平面剖切的剖视图，图9 (b)为用与头部移动方向垂直 的平面剖切的剖视图。
来自短弧型放电灯10的光被具有旋转抛物面形状的反射面的反射器 22反射。接着被仅沿一轴方向聚光的柱面透镜(cylindrical lens) 31聚光呈 线状。
图9中从放电灯10射出的光被具有旋转抛物面形状的反射面的反射器 22反射，由此成为平行光并向柱面透镜31照射，入射到柱面透镜31中的 平行光不是保持平行光地聚光在柱面透镜31的轴线方向上，而是仅聚光在 与柱面透镜31的轴线方向垂直的方向上并通过光射出口 40射出。于是， 在柱面透镜31的焦点位置上形成沿柱面透镜31的轴线方向延伸的线状光 照射区域IA。
上述由灯10、反射器22和反射镜94构成的光源部如上所述被收纳在 设置有光射出口 40的盖8内，在盖8的底板60的与基材相对的面上设置 有反射防止构件70。
图10为表示本发明第6实施例的光照射器的结构的图，图10 (a)为 用沿头部移动方向的平面剖切的剖视图，图10 (b)为用与头部移动方向垂 直的平面剖切的剖视图。
来自短弧型放电灯10的光被具有旋转椭圆面形状的反射面的起到椭圆 聚光镜作用的反射器20反射，接着被仅沿一轴方向聚光的柱面透镜31聚 光呈线状。
图10中，从放电灯10射出的光被具有旋转椭圆面形状的反射面的反 射器20反射，聚光在反射器20的旋转椭圆面形状的反射面的第2焦点上。 聚光的光边扩散边入射到柱面透镜31中。
入射到柱面透镜31中的光不是聚光到柱面透镜31的轴线方向上而是 扩散，另一方面，聚光到与柱面透镜31的轴线方向垂直的方向上并通过光 射出口40射出。于是，在光照射面W上的柱面透镜31的焦点位置上形成 沿柱面透镜31的轴线方向延伸的线状光照射区域IA。
上述由灯IO、反射器20和反射镜94构成的光源部，如上所述被收纳 在设置有光射出口 40的盖8内，在盖8的底板60的与基材相对的面上设 置有反射防止构件70。
图11为表示本发明第7实施例的光照射器的结构的图，该图11 (a) 为用沿头部移动方向的平面剖切的剖视图，图11 (b)为用与头部移动方向 垂直的平面剖切的剖视图，图中省略了盖8、反射防止构件70等。
来自短弧型放电灯10的光被具有旋转抛物面形状的反射面的反射器 22反射，被凸透镜32和平行配置的多个柱形透镜30聚光呈线状。
图11中来自放电灯10的光被反射器22反射成为平行光，该光入射到 凸透镜32中，变成聚光在其焦点位置上的光入射到柱形透镜30中。
如上所述，柱形透镜30具有将与其轴线方向正交的方向上的光聚光后 扩散的作用，但由于对沿轴线方向入射的光不起作用，因此入射到柱形透 镜30中的光中沿轴线方向的光不受柱形透镜30的影响，聚光在凸透镜32 的焦点上。
另一方面，入射到柱形透镜30中的光中与轴线方向正交的光被柱形透 镜30聚光后扩散，照射到光照射面上。因此，在光照射面上能够获得聚光 为沿与柱形透镜30的轴线方向延伸的呈线状的光。
上述由灯IO、反射器22、凸透镜32和柱形透镜30构成的光源部，虽 然没有图示，但如上所述被收纳在设置有光射出口 40的盖8内，在盖8的 底板60的与基材相对的面上设置有反射防止构件70。
权利要求
1.一种光照射器，被使用在打印机上，所述打印机具有头部，所述头部具有将光硬化型液体材料向基材喷出的记录头、以及照射使喷出并附着到上述基材上的液体材料硬化的光的光照射器；所述打印机使头部与基材相对地移动，同时从记录头将液体材料向基材喷出，用上述光照射器向附着到基材上的液体材料照射光，由此使液体材料硬化而形成图案，上述光照射器的特征在于具备将一对电极相对地配置在放电容器内而构成的短弧型放电灯；将来自上述灯的光聚光为线状的光学元件；以及使上述聚光为线状的光射出的缝隙状光射出口，在从上述光照射器的上述光射出口到记录头之间，设置有防止使上述液体材料硬化的光反射的光反射防止构件。
2. —种打印机，具有包括记录头和光照射器的头部，所述记录头将光 硬化型液体材料向基材喷出，所述光照射器照射使喷出并附着到上述基材 上的液体材料硬化的光；该打印机使头部与基材相对地移动，同时从记录 头将液体材料向基材喷出，用上述光照射器向附着到基材上的液体材料照 射光，由此使液体材料硬化而形成图案，其特征在于上述光照射器具备将一对电极相对地配置在放电容器内而构成的短弧型放电灯； 将来自上述灯的光聚光为线状的光学元件；以及 使上述聚光为线状的光射出的缝隙状光射出口，在从上述光照射器的上述光射出口到记录头之间，设置有防止使上述 液体材料硬化的光反射的光反射防止构件。
全文摘要
本发明涉及一种光照射器及使用了该光照射器的打印机，本发明的课题在于使喷嘴不容易产生堵塞，能够长时间稳定地喷出墨水，而且不需要频繁地清洁记录头的喷嘴。用以解决课题的手段为，用短弧型放电灯(10)和将来自放电灯(10)的光聚光为线状的光学元件(例如椭圆聚光镜(20)和柱形透镜(30))构成喷墨打印机的光照射器，将来自灯照射的光聚光在基材(5)上呈线状。并且，为使来自灯的直射光不会到达记录头(4)的喷嘴附近的基材(5)上，在盖(8)的底板(60)上设置缝隙状光射出口(40)，在底板(60)的与基材(5)相对的面上设置反射防止构件(70)，用反射防止构件(70)吸收由光照射器照射、被基材(5)反射的光。
文档编号B41J3/44GK101357533SQ2008101441
公开日2009年2月4日 申请日期2008年7月29日 优先权日2007年7月31日
发明者仲田重范, 渡边胜也 申请人:优志旺电机株式会社