(57)【要約】【課題】電磁波によって硬化する液体を使用する液体吐出装置内がミストで汚染されるのを防止する方法を提供する。【解決手段】電磁波で硬化する液体を複数のノズルＮのそれぞれから吐出して液滴Ｉをプラテン２４上に支持された媒体Ｓに着弾させて画像を形成する液体吐出装置１において、ノズルから吐出する液体についての粘度情報を取得するとともに、当該取得した粘度情報に対応付けされているプラテンとの第１距離を取得するステップ（ｓ１〜ｓ３）と、前記ノズルと前記プラテンとの第２距離を測定するとともに、当該第２距離を前記取得した距離Ｄ１に調整するとともに、電磁波の照射源と前記プラテンとの距離を、第２距離に連動させて遠近させるステップと（ｓ４，ｓ５）と、媒体面における電磁波の照射エネルギーがほぼ一定となるように、照射源における電磁波の照射エネルギーを第２距離に応じて調整するステップ（ｓ７）とを含んでいる。【選択図】図８
2010280195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波の照射を受けることで硬化する液体を複数のノズルのそれぞれから液滴にして吐出させて、当該液滴をプラテン上に支持された媒体に着弾させるとともに、当該液滴に電磁波を照射して前記液滴を硬化させることで前記媒体上に画像を形成する液体吐出装置において、
前記ノズルから吐出する液体についての粘度情報を取得するとともに、粘度情報に前記ノズルと前記プラテンとの距離を対応付けして記憶した記憶部から、前記取得した粘度情報に対応付けされている前記プラテンとの距離を第１距離として取得するステップと、
前記ノズルと前記プラテンとの距離を第２距離として測定するとともに、当該第２距離を前記取得した第１距離に調整するとともに、電磁波の照射源と前記プラテンとの距離を、前記第２距離に連動させて遠近させるステップと、
前記媒体面における前記電磁波の照射エネルギーがほぼ一定となるように、前記照射源における電磁波の照射エネルギーを前記第２距離に応じて調整するステップと、
を含むことを特徴とするミスト状液体による液体吐出装置の汚染防止方法。
【請求項２】
プラテン上に支持された媒体に液滴を着弾させて画像を形成する液体吐出装置であって、
電磁波の照射を受けることで硬化する液体を液滴にして吐出する複数のノズルと、記憶部と、電磁波照射部と、情報取得部と、距離測定部と、距離調整部と、制御部とを含み、
前記記憶部は、前記ノズルと前記プラテンとの距離を対応付けして記憶し、
前記電磁波照射部は、前記媒体に着弾した前記液滴に電磁波を照射して前記液滴を硬化させ、
前記情報取得部は、前記液体の粘度情報を取得するともに、当該取得した粘度情報に対応する距離を前記憶部から取得し、
前記距離測定部は、前記ノズルと前記プラテンとの距離を測定してその測定結果を前記制御部に向けて出力し、
前記距離調整部は、前記ノズルと前記プラテンとの距離と、前記電磁波照射部における電磁波の照射源と前記プラテンとの距離とを連動させて遠近させ、
前記制御部は、粘度情報取得ステップと、距離取得ステップと、距離制御ステップと、照射エネルギー調整ステップとを実行し、
前記粘度情報取得ステップでは、前記ノズルから吐出する液体の粘度情報を前記情報取得部により取得し、
前記距離情報取得ステップでは、前記粘度情報取得ステップにより取得した粘度情報に対応する距離を第１距離として前記情報取得部により取得するとともに、前記距離測定部が測定した距離を第２距離として取得し、
前記距離制御ステップでは、前記距離調整部を制御して前記第２距離を前記第１距離に調整し、
前記照射エネルギー調整ステップでは、前記媒体面における前記電磁波の照射エネルギーがほぼ一定となるように、前記照射源における電磁波の照射エネルギーを前記第２距離に応じて調整する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２において、
装置内の所定位置の温度を測定する温度測定部を備えるとともに、前記粘度情報は、前記所定位置の温度に対応付けされ、
前記粘度情報取得ステップでは、前記温度測定部が測定した温度に対応する粘度情報を取得する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記ノズルから吐出される前記液体の種別を判別する液体判別部を備えるとともに、前記粘度情報は前記液体の種別に対応付けされ、
前記粘度情報取得ステップでは、前記液体判別部が判別した液体の種別に対応する粘度情報を取得する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれかにおいて、前記液滴を着弾させる前の前記媒体の厚さを均一にするための圧延部を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタなど、媒体にインクを断続的に吐出して当該インクを媒体上の目的の位置に着弾させる液体吐出装置において、インクミストによる装置内の汚染を防止するための方法に関する。とくに、紫外線硬化型インクなどの電磁波によって硬化するインクを使用する液体吐出装置内の汚染を防止するための方法に関する。また、当該方法に基づいて装置内の汚染を防止する液体吐出装置にも関する。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置として、紙、布、フィルム等の各種の媒体にインクを断続的に吐出して印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。インクジェットプリンタは、媒体を特定の搬送方向に移動させるとともに、インクが吐出されるノズルを備えたインク吐出ヘッドを搬送方向と交差する走査方向に往復移動させる。それによって、ノズルから吐出されたインクが、媒体の表面の目的とする位置に着弾する。
【０００３】
ところで、近年のインクジェットプリンタは、記録解像度向上への要求により、ノズルから吐出される液滴が非常に微細化されている。このような微細な液滴は、自身の質量が非常に小さいので、ノズルからいったん吐出されると雰囲気の粘性抵抗等により運動エネルギーを急速に失ってしまう。運動エネルギーを失った微細な液滴は、重力加速度による落下運動と雰囲気の粘性抵抗力とが殆どつり合い、落下し切るまでに長い時間を要する。
【０００４】
このように被記録物に着弾することなく霧（ミスト）状に浮遊する液滴は、液体がインクであればインクミストと呼ばれ、記録動作のために吐出された後、相当の時間が経過してから何らかの対象に付着する。例えば、インク吐出ヘッドの移動量を光学センサを用いて検出する場合では、その光学センサに付着すると移動量を誤検出してしまう。また、別の印刷機会に他の媒体に再付着すれば、その印刷品質を低下させてしまう。とくに紫外線（ＵＶ）硬化型インク（以下、ＵＶインク）などの電磁波によって硬化するインクを用いるインクジェットプリンタの場合、未硬化のミストが装置内を汚染し、その後の印刷時に照射した電磁波によりそのミストが硬化すれば、その硬化したミストを取り除くことが難しくなる。
【０００５】
なお、以下の各特許文献１〜４などには、このようなインクミストによる印刷装置内の汚染を防止するための技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１７４７４９号公報
【特許文献２】特開２００４−０９０４６３号公報
【特許文献２】特開２００６−３４１２３４号公報
【特許文献３】特開２００６−３４１５７１号公報
【特許文献４】特開２００６−３４１５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１には、インクミストを付着させたくない部位をインクミストと同電位にする技術について記載されている。しかし、この技術では、高価な高電圧発生装置を印刷装置に組み込む必要があり、印刷装置が自ずと高価なものとなってしまう。また、印刷機能とは直接関係のない構成を印刷装置に組み込めば故障などの発生が懸念され、ランニングコストを上昇させる可能性もある。
【０００８】
また、引用文献２〜５では、インクミストを付着させたくない部品をインクミストの到達領域外に配置している。すなわち、インクミストの発生自体を防止する技術ではなく、インクミストによって装置内の何らかの部品や部位が汚染される可能性が依然として存在する。そして、いずれの文献にも、ＵＶインクなど電磁波で硬化するインクを用いた印刷装置におけるミスト対策について記載や示唆がない。
【０００９】
従って本発明の目的は、紙などの媒体に電磁波で硬化するインクを断続的に吐出して印刷を行う液体吐出装置において、複雑で高価な構成を備えさせることなく、インクミストによる印刷装置内の汚染を防止する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための主たる発明は、電磁波の照射を受けることで硬化する液体を複数のノズルのそれぞれから液滴にして吐出させて、当該液滴をプラテン上に支持された媒体に着弾させるとともに、当該液滴に電磁波を照射して前記液滴を硬化させることで前記媒体上に画像を形成する液体吐出装置において、
前記液体の粘度情報、および当該液体の粘度情報に前記ノズルと前記プラテンとの距離を対応付けして記憶した記憶部から、ノズルから吐出する液体についての粘度情報を取得するとともに、当該取得した粘度情報に対応付けされている前記プラテンとの距離を第１距離として取得するステップと、
前記ノズルと前記プラテンとの距離を第２距離として測定するとともに、当該第２距離を前記取得した第１距離に調整するとともに、電磁波の照射源と前記プラテンとの距離を、前記第２距離に連動させて遠近させるステップと、
前記媒体面における前記電磁波の照射エネルギーがほぼ一定となるように、前記照射源における電磁波の照射エネルギーを前記第２距離に応じて調整するステップと、
を含むことを特徴とするミスト状液体による液体吐出装置の汚染防止方法としている。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
の挙動を示す図である。
【図１】プリンタの全体構成のブロック図である。
【図２】（Ａ）はプリンタ１の全体構成の概略図であり、（Ｂ）はプリンタ１の全体構成の横断面図である。
【図３】ノズルの配列を示す説明図である。
【図４】キャリッジガイド軸を上下させるＰＧ調整機構の斜視図である。
【図５】ノズルから吐出されるインクの挙動を示す概略図である。
【図６】インクの粘度に対してノズルと媒体との距離ＰＧが小さいときのインクの挙動を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施例において、プリンタのＣＰＵによって処理される粘度ＰＧ対応テーブルの構造図である。
【図８】上記インクミスト汚染防止機能に関わる情報処理の流れ図である。
【図９】本発明の第２の実施例において、プリンタのＣＰＵによって処理される情報の概略図であり、（Ａ）は、温度と粘度との対応関係を示す情報であり、（Ｂ）は、粘度とＰＧとの対応関係を示す情報である。
【図１０】本発明のその他の実施例におけるプリンタの概略構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本発明は、上記主たる発明に加え、以下の特徴を備えた液体吐出装置にも及んでおり、当該液体吐出装置は、電磁波の照射を受けることで硬化する液体を複数のノズルのそれぞれから吐出させて、当該液体をプラテン上に支持された媒体に液滴として着弾させて画像を形成する液体吐出装置であって、
電磁波照射部と、情報取得部と、距離測定部と、距離調整部と、制御部とを含み、
前記電磁波照射部は、前記媒体に着弾した前記液滴に電磁波を照射して前記液滴を硬化させ、
前記情報取得部は、前記液体の粘度情報、および当該液体の粘度情報に前記ノズルと前記プラテンとの距離を対応付けして記憶した情報を記憶する記憶部から情報を取得し、
前記距離測定部は、前記ノズルと前記プラテンとの距離を測定してその測定結果を前記制御部に向けて出力し、
前記距離調整部は、前記ノズルと前記プラテンとの距離と、前記電磁波照射部における電磁波の照射源と前記プラテンとの距離とを連動させて遠近させ、
前記制御部は、粘度情報取得ステップと、距離取得ステップと、距離制御ステップと、照射エネルギー調整ステップとを実行し、
前記粘度情報取得ステップでは、前記ノズルから吐出する液体の粘度情報を前記情報取得部により取得し、
前記距離情報取得ステップでは、前記粘度情報取得ステップにより取得した粘度情報に対応する距離を第１距離として前記情報取得部により取得するとともに、前記距離測定部が測定した距離を第２距離として取得し、
前記距離制御ステップでは、前記距離調整部を制御して前記第２距離を前記第１距離に調整し、
前記照射エネルギー調整ステップでは、前記媒体面における前記電磁波の照射エネルギーがほぼ一定となるように、前記照射源における電磁波の照射エネルギーを前記第２距離に応じて調整する、
ことを特徴としている。
【００１３】
また、以下の特徴を備えた液体吐出装置も本発明の範囲である。  
装置内の所定位置の温度を測定する温度測定部を備えるとともに、前記粘度情報は、前記所定位置の温度に対応付けされ、前記粘度情報取得ステップでは、前記温度測定部が測定した温度に対応する粘度情報を取得すること。
【００１４】
前記ノズルから吐出される前記液体の種別を判別する液体判別部を備えるとともに、前記粘度情報は前記液体の種別に対応付けされ、前記粘度情報取得ステップでは、前記液体判別部が判別した液体の種別に対応する粘度情報を取得すること。  
前記液滴を着弾させる前の前記媒体の厚さを均一にするための圧延部を備えたこと。
【００１５】
なお、主たる発明を含め、上記各発明についての目的、作用、効果については、以下に詳細に記載する。
【００１６】
＝＝＝本発明の実施形態＝＝＝
本発明の実施形態としてＵＶインクを用いるインクジェットプリンタ（以下、プリンタ）を挙げる。図１は、プリンタ１の全体構成のブロック図である。また、図２は、プリンタ１の全体構成の概略図である。（Ａ）は、プリンタ１の破断斜視図であり、（Ｂ）はプリンタ１の横断面図である。プリンタ１は、搬送ユニット２０、キャリッジユニット３０、ヘッドユニット４０、検出器群５０、コントローラ６０、ＰＧ調整機構７０、ＵＶ照射機構８０を主要な構成として含んでいる。
【００１７】
コントローラ６０は、プリンタの制御を行うための制御ユニットであり、演算処理装置であるＣＰＵ６２、ＲＡＭやＥＥＰＲＯＭなどの記憶素子を含んで構成されて、ＣＰＵ６２により実行されるプログラムの格納領域やそのプログラムの作業領域が確保されるメモリ６３、各ユニット（２０，３０，４０，７０，８０）を駆動するためのユニット制御部６４、外部装置であるコンピュータ１１０とプリンタ１との間でデータの送受信を行うためのインタフェース部（ＩＦ）６１などを含んで構成されている。
【００１８】
検出器群５０はプリンタ１内の様々な状態を検出するための各種センサを含み、検出器群５０に含まれる各センサは、その検出結果（検出データ）をコントローラ６０に出力する。この例では、検出器群５０には、リニア式エンコーダ５１、およびロータリー式エンコーダ５２などが含まれている。リニア式エンコーダ５１は、キャリッジ３１の移動方向の位置を検出し、ロータリー式エンコーダ５２は、搬送ローラ２３の回転量を検出するためのものである。
【００１９】
搬送ユニット２０は、媒体（以下、用紙）Ｓを所定の方向（以下、搬送方向）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット２０は、給紙ローラ２１、搬送モータ２２と、搬送ローラ２３と、プラテン２４（支持部材に相当する）と、排紙ローラ２５とを含んで構成されている。給紙ローラ２１は、用紙Ｓの挿入口に挿入された用紙Ｓをプリンタ１内に給紙するためのローラである。搬送ローラ２３は用紙Ｓを従動ローラ２６とともに挟み込み、給紙ローラ２１によって給紙された用紙Ｓを印刷可能な領域まで搬送するローラであり、搬送モータ２２によって駆動される。
【００２０】
プラテン２４は、印刷中の用紙Ｓを支持するためのものである。排紙ローラ２５は、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられ、用紙Ｓを従動ローラ２７とともに挟み込んで用紙Ｓをプリンタ１の外部に排出するローラである。この排紙ローラ２５は、搬送ローラ２３と同期して回転する。なお、搬送ローラ２３と排紙ローラ２５は、ともに１回転あたりの搬送量が１インチとなるように、周長が１インチとなるように設計されている。
【００２１】
受け部材８３は、排紙ローラ２５によって排紙された用紙Ｓを受けるための部材である。用紙が排紙されると、用紙の先端が最初にこの受け部材に接触する。そして、排紙が進むごとに用紙Ｓの全面が受け部材８３の上面に接触するようになる。この受け部材８３は、用紙Ｓが排紙された後、用紙Ｓがプリンタ１の設置面に落ちないように用紙Ｓを保持する役割を果たす。
【００２２】
キャリッジユニット３０は、ヘッド４１を所定の方向（以下、走査方向）に移動させるためのものである。キャリッジユニット３０は、キャリッジ３１と、キャリッジモータ３２とを有する。キャリッジ３１は、キャリッジガイド軸３３に案内されて走査方向に往復移動可能であり、キャリッジモータ３２によって駆動される。なお、本実施例では、多色印刷をするための複数の色のインクが個別にインクカートリッジ３４に充填され、各色に対応するぞれぞれのインクカートリッジ３４がキャリッジ３１に着脱自在に装着される。
【００２３】
なお、インクカートリッジ３４には、自身のインクの色、インクの残量等の情報が記憶されたＩＣチップ３５が搭載されている。このＩＣチップ３５の記憶情報もコントローラ６０に向けて出力される。
【００２４】
コントローラ６０におけるＣＰＵ６２は、メモリ６３に記憶されているプログラムを実行することで、コンピュータ１１０からＩＦ６１を介して受信した印刷データや検出器群５０からの検出データ、およびインクカートリッジ３４のＩＣチップ３５に記憶されている情報などを処理し、その処理結果に基づいてユニット制御回路６４により各ユニット（２０、３０、４０、７０）を制御させる。それによって、印刷画像が用紙Ｓに形成される。
【００２５】
プリンタ１は、印刷画像をインクの液滴によって形成し、ヘッドユニット４０は、そのインク滴を用紙Ｓに向けて吐出するための構成である。そして、ヘッドユニット４０の下面Ｎｓには、複数のノズルＮが開口している。
【００２６】
図３に、そのノズルＮの配列を例示した。ヘッド４１の下面Ｎｓには、複数のノズルＮが搬送方向に沿うように一定間隔で並んで開口し、ノズル列（４２Ｋ，４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ）が形成されている。ノズル列（４２Ｋ，４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ）は、走査方向に沿って一定間隔で並んでおり、各ノズル列（４２Ｋ，４２Ｃ，４２Ｍ，４２Ｙ）は、それぞれ色が異なるインクに対応している。この例では、ブラックインクノズル列４２Ｋと、シアンインクノズル列４２Ｃと、マゼンタインクノズル列４２Ｍと、イエローインクノズル列４２Ｙが形成されている。
【００２７】
各ノズルＮには、それぞれインクチャンバー（図示せず）と、ピエゾ素子が設けられている。ピエゾ素子の駆動によってインクチャンバーが伸縮・膨張すると、ノズルＮからインク滴が吐出されるようになっている。
【００２８】
以上のような構成を備えたヘッド４１は、キャリッジ３１と一体となって走査方向に移動し、その移動中にインク滴を断続的に吐出することで、走査方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が媒体Ｓに形成される。
【００２９】
＝＝＝ＵＶ照射機構＝＝＝
本実施形態では、媒体に着弾したＵＶインクにＵＶを照射することで、ドットを硬化させている。ＵＶ照射機構８０は、そのＵＶ光源とその光源を点灯させるための駆動回路などを含んでいる。そして、本実施形態のプリンタ１では、媒体Ｓに着弾したＵＶインクの流動（ドットの広がり）を抑えて「仮硬化」を行うためにＵＶを照射する仮硬化用照射部８１Ｌ、８１Ｒと、ＵＶインクを完全に硬化させるためにＵＶ照射行なう本硬化用照射部８２を備えている。
【００３０】
ここで、走査方向を左右方向とするとともに、図１に示したプリンタの前面からみて左と右を規定すると、仮硬化用照射部８１Ｌと８１Ｒは、それぞれ、キャリッジ３１の左と右の両脇に取り付けられている。そして、仮硬化用照射部（８１Ｌ，８１Ｒ）の下面には、ＵＶ光源があり、仮硬化用照射部（８１Ｌ、８１Ｒ）は、キャリッジ３１と一体的に移動し、その移動に際し、媒体Ｓに向けてＵＶを照射する。なお、本実施形態において、この仮硬化用照射部（８１Ｌ、８１Ｒ）には、入力電流の大きさを制御することによって照射エネルギーを容易に変更することが可能なＬＥＤを光源として用いている。
【００３１】
上記の仮硬化用照射部（８１Ｌ、８１Ｒ）によるＵＶの照射動作は、例えば、キャリッジ３１が左方向に移動しているときには、右側の仮硬化用照射部８１ＲによってＵＶを照射し、右方向に移動しているときには、左の仮硬化用照射部８１ＬによってＵＶを照射するようになっている。すなわち「仮硬化」は、キャリッジ３１の移動中にヘッド４１からＵＶインクを吐出してドットを形成すると、そのドットに対してＵＶを照射することで行われる。そのため、仮硬化用照射部（８１Ｌ、８１Ｒ）の光源は、ノズル列に含まれるノズルと同じ数のＬＥＤを搬送方向に沿って並べた構成となっており、搬送方向において、個々のノズルと個々のＬＥＤとは、同じピッチで配置されているとともに、その配置位置もほぼ一致している。
【００３２】
なお、仮硬化用照射部（８１Ｌ、８１Ｒ）のケースの下端は、平坦ではなく、四方に側面が形成された下方に開口する箱状であり、その箱の底面に光源の発光面が配置されている。それによって、下方以外の方向に照射光が漏出するのを防止し、ヘッド４１の下面Ｎｓに開口するノズルＮに直接ＵＶが照射されないようになっている。すなわち、各ノズルＮの開口付近でＵＶインクがＵＶにより硬化してノズルが目詰まりすることを防止している。
【００３３】
一方、本硬化用照射部８２は、ヘッド３１に対して搬送方向下流側に、走査方向に亘ってライン状に設けられている。また、その走査方向におけるＵＶの照射範囲は、印刷対象となる媒体の幅よりも長い領域となっている。そして、本硬化用照射部８２は、仮硬化されたドットが形成された媒体Ｓが搬送方向に移動しているときに媒体Ｓに向けてＵＶを照射する。なお、本硬化用照射部８１の光源としては、メタルハライドランプ、水銀ランプなどを採用することができる。
【００３４】
＝＝＝ＰＧ調整機構について＝＝＝
ところで、プリンタ１は、ヘッドユニット４０と用紙Ｓを移動させながらインクを吐出し、そのインクの液滴を正しい位置に着弾させることで高精細画像を印刷している。そして、インクの液滴を正しい位置に着弾させるためには、ヘッドユニット４０の移動、媒体Ｓの搬送、液滴の吐出タイミングを、インクが飛翔する距離、すなわちノズルＮの開口端面Ｎｓと用紙Ｓとの距離に応じて精密に制御する必要がある。そのため、プリンタ１は、プラテン２４とヘッド４１との間隔（プラテンギャップ：以下ＰＧ）を拡縮するためのＰＧ調整機構を備えている。
【００３５】
図４にＰＧ調整機構の構造を例示した。ここでは、ヘッド４１の高さを変化させて両者の間隔を調整する構造を示した。ＰＧ調整機構７０は、プリンタ１内に設けられており、キャリッジガイド軸３３の両端を上下方向に延長するように形成された案内溝７６に沿って上下させることにより、ヘッド４１とプラテン２４上に支持された用紙Ｓとの距離を調整する。この例では、キャリッジガイド軸３３の一方の端部において、偏心カム（ＰＧ調整カム）７４が固定されているギア（ガイド軸ギア）７３が当該キャリッジガイド軸３３に回転自在に軸支されている。すなわち、キャリッジガイド軸３３は、その軸周りに回転せず、ガイド軸ギア７３のみが同軸周りに回転可能となっている。
【００３６】
ガイド軸ギア７３は、コントローラからの指示に従って動作するモータ（図示せず）によって駆動されて回転する。具体的には、モータの回転駆動力が、駆動伝達部７２に伝達され、駆動伝達部７２がガイド軸ギア７３を駆動するようになっている。なお、実際には、駆動伝達部７２は、ギアボックスで構成され、モータの回転駆動力は、その駆動力が入力される側のギアから、ガイド軸ギア７３を回転させるための出力ギアまで複数のギアを介して伝達される。
【００３７】
ガイド軸ギア７３が駆動伝達部７２からの駆動力によって回転すると、このギア７３に固定されているＰＧ調整カム７４が一緒に回転する。キャリッジガイド軸３３はガイド軸ギア７３と回転自在であるため、キャリッジガイド軸３３は回転しない。ＰＧ調整カム７４の外周面は、カムフォロアとして機能する固定ピン７５と接触している。
【００３８】
このような構造により、ＰＧ調整カム４７が回転すると、キャリッジガイド軸３３が、案内溝７６により、水平方向への移動を規制されつつ上下方向に移動し、キャリッジガイド軸３３に支持されるキャリッジ３１も上下方向に移動する。これにより、ヘッド４１とプラテン２４との距離ＰＧが調整される。
【００３９】
コントローラ６０がモータに駆動指示を与えれば、モータがその駆動指示に応じて駆動され、ヘッド４１とプラテン２４との距離ＰＧが調整される。なお、ＰＧは、適宜なセンサを用いて検出すればよい。例えば、モータの出力軸の回転角度に応じて調整されるため、この出力軸や駆動伝達部７２のギア、あるいはガイド軸ギア７３の回転角度をロータリーエンコーダによって検出すれば、ＰＧを特定することができる。本実施形態では、このＰＧを検出するためのＰＧ検出センサが上記検出器群に含まれている。
【００４０】
また、本実施形態では、キャリッジ３１の左右両側に仮硬化用照射部（８１Ｒ，８１Ｌ）が取り付けてあり、キャリッジ３１を上下させてＰＧを拡縮させると、仮硬化用照射部（８１Ｒ，８１Ｌ）も上下し、当該照射部（８１Ｒ，８１Ｌ）の下面にある光源とプラテン２４との距離も拡縮する。
【００４１】
＝＝＝発明の趣旨・主旨＝＝＝
上述したように、インクジェットプリンタなどのノズルから液体を吐出させ、その液体の液滴を媒体上の目的位置に着弾させる液体吐出装置ではインクミストによる装置内の汚染が問題となる。本発明は、インクミストなどの霧散した液体によって液体吐出装置内が汚染されるのを防止する技術に関するものである。そこで、インクジェットプリンタを例に挙げ、インクミストの発生原理や装置内での挙動について考察してみた。
【００４２】
図５（Ａ）〜（Ｆ）にインクジェットプリンタにおけるインクミストＩＭの発生とその後の振る舞いについての概略を示した。ノズルＮの吐出端面Ｎｓと媒体Ｓとが距離Ｌｇをおいて離間している状態で、ノズルＮからインクＩが吐出されると（Ａ）、そのインクの液滴Ｉは、ノズルＮ側に尾ｔを引く形状となる（Ｂ）。この液滴Ｉは、（Ｅ）（Ｆ）に示すように、媒体Ｓ上に印刷画像を形成するためのドットＤとなる。そして、そのドットＤの直径（インクドット径）Φは、数十μｍ〜数百μｍであり、また、尾引きを含めた液滴の長さＬｉは、そのインクドット径Φの５倍程度となる。
【００４３】
インクミストＩＭは、ノズルＮから吐出されたインクＩの尾ｔがそのノズルＮから離れる瞬間に発生する（Ｃ）。インクミストＩＭは、直径が数μｍ〜数十μｍ程度の微粒子であり、落下の初速度は、インクドットＤとなる液滴Ｉの吐出速度の約半分である。そのため、媒体Ｓに向かって落下したインクミストＩＭは、その落下の途中で空気抵抗によりその初速度を失い（Ｄ）、最大到達距離に達した後（Ｅ）、空気中に拡散し、装置内の汚染源となる（Ｆ）。
【００４４】
ここで、本発明者は、上記インクミストの振る舞いについて考察した。そして、インクミストＩＭが最大到達距離に達する前に媒体Ｓに付着すれば、汚染源として装置内に残留しないのではないか、と考えた。すなわち、ノズルＮの吐出端面Ｎｓと媒体Ｓとの距離Ｌｇを最大到達距離より短くすれば、インクミストＩＭが発生しても装置内に汚染源として残留することがない、と考えた。
【００４５】
そして、インクの物性にも鑑みて、この考えに基づいてさらに検討を重ねたところ、インクは、その粘度が大きいほど、最大到達距離が大きくなることが知見された。また、粘度の高いインクでは、インクドットの尾引きが長くなり、一律にノズルＮの吐出端面Ｎｓと媒体Ｓとの距離Ｌｇを短くすると、粘度の高いインクでは、図６に示したように、インクの液滴ＩがノズルＮから離れる前に媒体Ｓに着弾し、正確な位置に正確な大きさのドットを形成することが困難となったり、ノズルＮの吐出端面ＮｓにインクＩが付着して新たな汚染源となったりすることも知見された。逆にＬｇを大きくすると、粘度の小さいインクＩでは、最大到達距離が短いため、インクミストＩＭが媒体Ｓに到達する前に装置内に拡散してしまう。
【００４６】
さらに、本実施形態のプリンタでは、ＰＧを変えるとＵＶインクを硬化させるための仮硬化用照射部（８１Ｒ，８１Ｌ）の光源と媒体Ｓ上のインク滴Ｄとの距離も変わってしまう。すなわち、インク滴Ｄに照射される照射エネルギーが変化してしまい、照射エネルギーに過不足が生じる。照射エネルギーが過大であれば、例えば、インク滴の表面が硬化してしまい、本硬化時に、インク滴Ｄの内部にまでＵＶが届かず、硬化不足となるかもしれない。不足すれば、インク滴Ｄの流動を抑止できず、印刷画像の画質が劣化する。本発明は、上記考察や知見に基づくとともに、液体吐出装置の実施形態に関わる課題にも鑑みて創作されたものである。
【００４７】
＝＝＝インクミストによる装置内の汚染防止機能＝＝＝
上述したように、本発明は、インクミストを確実に用紙Ｓに付着させることで、空気中に浮遊するインクミストによって装置内が汚染されるのを防止する、という技術思想と、用紙Ｓに向かうインクミストの最大到達距離がインクの粘度に応じて異なる、という知見とに基づいてなされたものである。そして、プリンタ１では、上記技術思想や知見に基づいてインクミストによる装置内の汚染を防止する機能（インクミスト汚染防止機能）を備えている。
【００４８】
プリンタ１では、インクミスト汚染防止機能を実現するために上述したＰＧ調整機構７０を活用している。すなわち、インクの粘度に応じてＰＧを可変制御することで、インクミストを確実に用紙Ｓに付着させている。また、用紙Ｓに着弾したインクをＰＧに応じた照度となるように、ＵＶ照射機構８０によるＵＶ照射強度を制御している。そのために、プリンタ１には、ＰＧ可変制御やＵＶ照射強度制御のためのプログラムや、そのプログラムの処理対象となる情報がメモリ６３などに記憶されている。以下では、まず、上述したプリンタ１におけるインクミスト汚染防止機能の実施例として、ＰＧの調整の仕方などが異なる第１の実施例と第２の実施例を挙げる。
【００４９】
＝＝＝第１の実施例＝＝＝
本発明の第１の実施例におけるインクミスト汚染防止機能について説明する。図７に当該第１の実施例におけるインクミスト汚染防止機能を実現するためにメモリ６３に記憶されている情報の概略を示した。第１の実施例では、粘度とＰＧとを対応付けした情報（粘度ＰＧ対応テーブル）がメモリ６３に記憶されている。粘度とＰＧとの関係は、事前に実験などによって知見されたデータに基づいて設定されており、図２に示したように、尾引きするインクの液滴Ｉの尾ｔがノズルＮから分離する前に用紙Ｓに到達しない最小距離に設定されている。それによって、確実に液滴ＩがノズルＮから分離した状態で用紙Ｓに着弾し、さらに、インクミストＩＭもこの着弾点の近辺に付着することで、印刷品質を大きく劣化させることがないようにしている。
【００５０】
なお、第１の実施例では、粘度とＰＧとの関係は完全な比例関係にはなっておらず、粘度ＰＧ対応テーブルに記載されている前後の二つの粘度間については、粘度とＰＧとが比例しているものとする。また、ここでは、説明を簡単にするために、キャリッジ３１に同時に装着可能なインクカートリッジ３４については、収納されているインクは、色などが異なっていても、同じ粘度であるものとする。そして、インクカートリッジ３４のＩＣチップ３５には自身のインクの粘度が記憶されているものとする。
【００５１】
図８に第１の実施例におけるインクミスト汚染防止機能に関わる情報処理の流れ図を示した。ＣＰＵ６２は、印刷処理に先立って、インクカートリッジ３４のＩＣチップ３５内の粘度情報を読み取るとともに、その読み取った粘度情報とメモリ６３に記憶されている粘度ＰＧ対応テーブルとに基づいて、ＰＧの値Ｄ１を計算する（ｓ１〜ｓ３）。例えば、インクの粘度が２０ｍＰａ・ｓである場合、この粘度は、図７に示した粘度対応テーブルにおける１５ｍＰａ・ｓと３０ｍＰａ・ｓの間の粘度に該当する。上述したように、粘度ＰＧ対応テーブルに記載されている前後２点間の粘度とＰＧは比例するものとして、ＣＰＵ６２は、二つの粘度１５ｍＰａ・ｓと３０ｍＰａ・ｓとにおけるＰＧ１００μｍとＰＧ２００μｍとから、粘度が２０ｍＰａ・ｓのときのＰＧの値Ｄ１を約１６７μｍと計算する。そして、ＣＰＵ６２は、ユニット制御回路６４により、ＰＧ検出センサが検出するＰＧの値Ｄ２が１６７μｍとなるように、ＰＧ調整機構７０を制御し（ｓ４，ｓ５）、ＰＧの値がＤ１に調整された状態で印刷処理を実行する（ｓ６→ｓ７）。
【００５２】
さらに、仮硬化用照射部（８１Ｌ，８１Ｒ）の光源における照射エネルギーを一律にすると、ＰＧが拡幅、あるいは縮小すると、媒体Ｓ上のインクへの照射エネルギーが減少、あるいは増加する。すなわち、ＵＶインクへの照射エネルギーに過不足が生じる。そこで、印刷制御に並行してＵＶ照射機構８０を制御し（ｓ７）、ＰＧが変化しても、媒体Ｓ上のＵＶインクに対しては、ほぼ一定したエネルギーのＵＶが照射されるようにしている。
【００５３】
具体的には、ＰＧとＵＶ照射エネルギーとの対応関係をメモリ６３に記憶させておき、ＣＰＵ６２は、この記憶情報に基づいてＵＶ照射機構をユニット制御回路６４により制御させればよい。そして、実際のＵＶ照射エネルギーは、ＵＶ光源であるＬＥＤに流す電流値を増減させることで可変制御すればよい。
【００５４】
このように、第１の実施例では、プリンタ１に複雑な機構によってインクミストによる汚染を防止する構成を必要とせず、低コスト化が達成できる。そして、インクミストが汚染源となる前に用紙Ｓに付着させている。また、用紙Ｓに付着したミストも含め用紙Ｓ上のインクを最適なＵＶ照射条件で硬化させているため、装置内の汚染をほぼ確実に防止することができるとともに、印刷画像の画質や耐候性を劣化させることがない。また、ＰＧ調整機構７０やＵＶ照射機構８０は、従来からプリンタ１に搭載された信頼性の高い機構であり、複雑な機構を付加することによる信頼性の低下も防止することもできる。もちろん、特別な機構がないので、保守性にも優れ、ランニングコストを抑えることも期待できる。
【００５５】
＝＝＝第２の実施例＝＝＝
温度が大きく変化しない環境では、上記第１の実施例におけるＰＧ調整方法を採用することができる。しかし、インクの粘度は、温度によって変化するため、プリンタ１内の温度に応じてＰＧを調整することが望ましい。第２の実施例では、温度による粘度変化を考慮してＰＧを調整することでインクミストによる装置内の汚染を防止している。
【００５６】
なお、第２の実施例では、キャリッジ３１に同時に装着される複数のインクカートリッジ３４のそれぞれに収納されているインクについては、温度と粘度との関係は同じであるものとする。すなわち、同時に装着される複数のインクカートリッジ３４の組が異なれば、インクにおける温度と粘度との関係が異なる場合もあり得る。
【００５７】
そこで、第２の実施例では、インクカートリッジ３４のＩＣチップ３５に温度と粘度との対応関係を記述した情報が記憶されているものとする。そして、プリンタ１のメモリ６３には、上記粘度とＰＧとの対応関係を記述した情報が記憶されていることとする。また、プリンタ１の検出器群５０には、装置内の所定位置（例えば、ヘッド４１など）の温度を測定するための温度センサが含まれているものとする。
【００５８】
図９に第２の実施例において、ＣＰＵ６２によって最終的に調整すべきＰＧを求めるための情報の概略図を示した。この例では、温度と粘度との対応関係を記述した情報（Ａ）と、粘度とＰＧとの対応関係を記述した情報（Ｂ）とが用意されている。そして、例えば、温度が３０度であれば、図９（Ａ）により、粘度は、１５ｍＰａ・ｓであり、このときのＰＧは、同図（Ｂ）により５０μｍと求められる。
【００５９】
なお、図９に示した情報の記憶場所は、例えば、（Ａ）の情報をインクカートリッジ３４のＩＣチップ３５とし、（Ｂ）の情報をプリンタ１のメモリ６３とするなど、適宜に設定できる。もちろん、インクカートリッジ３４のＩＣチップ３５に記憶されている情報がプリンタ１のメモリ６３にあってもよい。この場合は、インクカートリッジ３４に収納されているインクがどのような温度・粘度特性を有するのかを特定することが必要となるため、インクの種別などをＩＣチップ３５に記憶させておき、メモリ６３には、その種別毎に温度と粘度との関係を記述した情報が記憶されていればよい。
【００６０】
また、インクの粘度は、ヘッド４１のノズルＮから吐出されたときの液滴状態にあるときの温度と、インクミストの状態にあるときの温度とによって異なる可能性もある。このような場合に対応して、例えば、ヘッド４１の温度に加え、プリンタにおけるヘッド４１と用紙Ｓとの間隙における温度を測定するためのセンサを検出器群５０に含ませるとともに、これらの温度の組み合わせに粘度を対応付けした情報をインクカートリッジ３４のＩＣチップ３５など、適宜な記憶場所に記憶させておいてもよい。なお、ＵＶ照射エネルギーの可変制御は、第１の実施例と同様にして行えばよい。
【００６１】
＝＝＝その他の実施例＝＝＝
上記プリンタ１は、インクの粘度に応じてＰＧを調整することで、インクミストによる汚染を防止している。したがって、用紙Ｓの厚さが不均一であったり、当該用紙Ｓの表面に凹凸があったりすると、ＰＧを正確に調整することが困難となる。このような場合に対応して、印刷に先立って、用紙Ｓを圧延し、用紙Ｓの厚さを均一にする機構をプリンタ１に備えさせてもよい。図１０に当該圧延機構を備えたプリンタの概略を示した。この例では、用紙Ｓを搬送ユニット２０に供給する経路の前段に圧延ローラ１００を配置した構成となっている。
【００６２】
＝＝＝実施形態について＝＝＝
上記実施形態では、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることにより流体を吐出するピエゾ方式のインクジェットプリンタを例示していたが、液体の吐出方式は、これに限らず、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させ、その気泡によって液体を吐出させるサーマル方式でもよい。当然、媒体も、紙に限定されない。また、その形態についても、ロール紙のような連続的に搬送される形態であってもよいし、単票紙のように個別に搬送される形態であってもよい。
【００６３】
ＵＶなどの電磁波の照射源については、上記実施例では、仮硬化用と本硬化用とがあったが、一方のみを備えた形態であってもよい。印刷装置のヘッドについても、走査方向に移動させる構成とせず、走査方向、すなわち、搬送方向に対して交差する方向における媒体の幅に亘ってライン状に固定された構成としてもよい。いわゆるラインプリンタであってもよい。いずれにしても、ＵＶなどの電磁波の照射部と媒体との距離とＰＧとが連動して拡縮する構成を備えいればよい。
【００６４】
液体吐出装置自体の形態についても、ＵＶインクを用いたプリンタに限らない。すなわち、ＵＶに限らず、可視光や赤外線などの電磁波を照射して硬化させる液体を吐出して何らかの画像を媒体上に形成する各種の液体吐出装置に、上記実施形態と同様の技術を適用することができる、例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の液体吐出装置に適用可能である。なお画像とは、媒体上に液体を意図した位置に着弾させた結果、媒体上に形成される構造であり、絵画や写真、図面のような可視可能、あるいは意匠として意味のあるものに限定されない。また、インクについても、電磁波を照射すると硬化する液体であればよく、有色と透明、あるいは水性と油性など、その種別を問わない。
【符号の説明】
【００６５】
１  プリンタ、２０  搬送ユニット、２１  給紙ローラ、２２  搬送モータ、
２３  搬送ローラ、２４  プラテン、２５  排紙ローラ、２６  従動ローラ、
２７  従動ローラ、３０  キャリッジユニット、３１  キャリッジ、
３２  キャリッジモータ、３３  キャリッジガイド軸、
３４  インクカートリッジ、３５  ＩＣチップ、４０  ヘッドユニット、
４１  ヘッド、５０  検出器群、６０  コントローラ、６１  インタフェース、
６２  ＣＰＵ、６３  メモリ、６４  ユニット制御回路、７０  ＰＧ調整機構、
７２  駆動伝達部、７３  キャリッジガイド軸、７４  ＰＧ調整カム、
７５  固定ピン、７６  案内溝、８０  ＵＶ照射機構、
８１Ｌ，８１Ｒ  仮硬化用照射部、８２  本硬化用照射部、
１００  圧延ローラ、１１０  コンピュータ、Ｉ  インク滴、
ＩＭ  インクミスト  Ｎ  ノズル、ＰＧ  プラテンギャップ、
Ｓ  媒体（用紙）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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