(57)【要約】【課題】フラッシュを照射して安定した画像を形成することができるインクジェット記録装置を提供することを課題とする。【解決手段】フラッシュ光源１１に接続されたフラッシュ発光回路１２には、通電量を制御するスイッチング素子１３が設けられており、フラッシュ光源１１への通電時間、通電量、通電回数を制御することによりフラッシュ光の照射を制御するようになっている。また、フラッシュ発光回路１２には、フラッシュ照射させるために必要な電荷量が電源によって蓄電される複数のコンデンサ１４が、各コンデンサ１４の接続先を切替える接続切替手段１５を介して配置されている。接続切替手段１５には、コンデンサ１４の蓄電量を検出する検出手段１６が接続されており、フラッシュ発光回路１２には、検出手段１６により蓄電量が基準値以上であると検出されたコンデンサ１４が、常に接続切替手段１５を介して接続されるようになっている。【選択図】図３
2006159499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に光硬化型インクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドから吐出されたインクにフラッシュを照射するフラッシュ照射装置と、
前記フラッシュ照射装置の蓄電手段と、
前記フラッシュ照射装置への通電周期と通電時間とを制御する制御装置とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
前記蓄電手段は複数設けられ、
前記蓄電手段と前記フラッシュ照射装置との接続を切替える切替手段を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは主走査方向に往復移動して前記インクを吐出するシリアル型の記録ヘッドであり、
前記フラッシュ照射装置は前記記録ヘッドの前記主走査方向の両側に位置するように配設され、前記記録ヘッドの主走査方向に対して下流側の前記フラッシュ照射装置を照射させることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記フラッシュ照射装置はキセノン光源であることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、特にフラッシュ光を照射することによって硬化するインクを使用したインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を形成することができるという理由から、インクジェット記録装置が多く用いられるようになっている。
【０００３】
インクジェット記録装置を用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、商品や商品の包装に、樹脂や金属などのインク吸収性のない材料を用いることが多い。そして、このようなインク吸収性のない材料を記録媒体として用いるときには、この記録媒体上にインクを定着させるために、例えば紫外線等の光を照射することによって硬化する光硬化型インクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドと、インクを硬化させる光を発生させる光源が設けられた光照射装置とを有し、ノズルから吐出したインクを記録媒体上に着弾させた後、光照射装置により光を照射することでインクを硬化させて記録媒体上に定着させ、画像を形成するインクジェット記録装置が知られている。
【０００４】
フラッシュ光源を用いたインクジェット記録装置としては、インク乾燥部にフラッシュ光源を設け、フラッシュを照射させて記録媒体上のインクを乾燥させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、インク硬化用光源としてフラッシュ光源を設けたインクジェット記録装置に、水系インクのフラッシュ硬化型インクを用いる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２７２１０１号公報
【特許文献２】特表２００１−５１２７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、インクジェット記録装置にフラッシュ光源を設けてフラッシュ光を瞬時に大量照射すると、光硬化型インク、特に紫外線硬化型インクが照射された光量により沸騰したり、又、記録媒体が照射された紫外線や熱影響により劣化するため、高品質な記録画像を得ることが難しいという問題を有している。  
【０００６】
そこで、本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、フラッシュの照射を制御することにより、インクの種類や記録媒体の種類に最適なフラッシュ照射をすることができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、記録媒体に光硬化型インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドから吐出されたインクにフラッシュを照射するフラッシュ照射装置と、前記フラッシュ照射装置の蓄電手段と、前記フラッシュ照射装置への通電周期と通電時間とを制御する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、フラッシュ光源への通電周期と通電時間とを制御することができるので、フラッシュの照射量や照射時間を制御することができるようになっている。さらに、記録媒体上に吐出されたインクに対して適切なフラッシュを照射して、インクを瞬間的に所定の温度に加熱させると同時にインクを硬化させることができるようになっている。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記蓄電手段は複数設けられ、前記蓄電手段と前記フラッシュ照射装置との接続を切替える切替手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した発明では、複数の蓄電手段及び蓄電手段とフラッシュ光源との接続を切替える切替手段が設けられたので、常に蓄電された蓄電手段とフラッシュ照射装置とを接続し、同時に蓄電されていない蓄電手段を蓄電することができるようになっている。
【００１１】
請求項３に記載した発明は、請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは主走査方向に往復移動して前記インクを吐出するシリアル型の記録ヘッドであり、前記フラッシュ照射装置は前記記録ヘッドの前記主走査方向の両側に位置するように配設され、前記記録ヘッドの主走査方向に対して下流側の前記フラッシュ照射装置を照射させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載した発明では、フラッシュ照射装置がシリアル型の記録ヘッドの両側に配設されて、記録ヘッドの主走査方向に対して下流側のフラッシュ照射装置を照射させるので、記録媒体にインクが着弾した直後にインク上を移動するフラッシュ照射装置を照射させるようになっている。
【００１３】
請求項４に記載した発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記フラッシュ照射装置はキセノン光源であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、フラッシュ照射装置としてキセノン光源を用いることにより、フラッシュ照射の発光領域に紫外線領域を含むことができるようになっている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、フラッシュ光源への通電周期や通電時間を制御することによりフラッシュの照射量や照射時間を制御することができるので、使用するインクの種類や記録媒体の種類に応じたフラッシュの照射を行うことができる効果を奏する。
【００１６】
さらに、請求項１に記載の発明によれば、記録媒体上に吐出されたインクに対して適切なフラッシュの照射を行うことにより、インクを瞬間的に所定の温度に加熱・硬化させることができるので、確実に画像を記録することができる効果を奏する。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、常に蓄電された蓄電手段とフラッシュ照射装置とを接続すると同時に蓄電されていない蓄電手段を蓄電することができるので、蓄電手段の蓄電をしながら常にフラッシュを発光することができる効果を奏する。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、記録ヘッドの両側に配設されたフラッシュ照射装置のうち片側のみを照射させるので、両側のフラッシュ照射装置を照射させるときよりもフラッシュ照射量を削減することができるので、蓄電したエネルギーを効率的に使用することができる効果を奏する。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、フラッシュ照射装置としてキセノン光源を用いることによりフラッシュ照射の発光領域に紫外線領域を含むことができるので、フラッシュ照射により紫外線硬化インクを硬化させて記録媒体に定着させることができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係るインクジェット記録装置の実施形態について説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。
【００２１】
本実施形態のインクジェット記録装置はシリアル型の記録ヘッドを用いたインクジェット記録装置である。図１に示すように、インクジェット記録装置１には、記録媒体Ｐを下方から支持するプラテン２が設けられるとともに、プラテン２によって支持された記録媒体Ｐを間欠的に搬送する搬送装置３（図４参照）が設けられている。また、プラテン２の上方には、棒状のガイドレール４が、記録媒体Ｐの搬送方向と直交する主走査方向Ａに延在して設けられている。ここで、記録媒体Ｐの搬送方向を、副走査方向Ｂとする。このガイドレール４には、キャリッジ５が支持されており、キャリッジ５がキャリッジ駆動装置６（図４参照）によって駆動され、ガイドレール４に沿って長手方向である主走査方向Ａに往復移動自在とされている。
【００２２】
キャリッジ５には、画像データに基づいてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）といった各プロセスカラーのインクを記録媒体Ｐの記録面に向けてそれぞれ吐出する複数の記録ヘッド７が搭載されている。本実施形態に用いられるインクは、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。記録ヘッド７には、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）が副走査方向Ｂに沿って所定の間隔をもって配列されている。
【００２３】
また、キャリッジに搭載された複数の記録ヘッド７の両端には、フラッシュを照射するフラッシュ照射装置８が設けられている。フラッシュ照射装置８には、記録媒体Ｐ及びプラテン２に向かって開口するように形成されたカバー部材９が記録ヘッド７に配列されたノズルと平行に配置されている。カバー部材９の内側全体には、光を反射して記録媒体Ｐに照射する反射部材１０が設けられている。  
【００２４】
カバー部材９の内部には、ノズルから記録媒体Ｐに吐出されたインクに対してフラッシュ（閃光）を照射し、紫外線硬化型インクを硬化させて記録媒体に定着させるフラッシュ光源１１が設けられている。
本実施形態におけるフラッシュ光源１１としては、所定の光量のフラッシュを短時間に繰り返し照射でき、かつ紫外線領域の波長を含むキセノン光源を用いることが好ましい。図２に、フラッシュ光源１１としてのキセノン光源のスペクトル分布例を示す説明図を示す。この図２からも明らかなように、フラッシュ光源１１は、紫外線（１００〜４００ｎｍの波長域）を照射するようになっている。
【００２５】
図３に、フラッシュ光源１１の概略構成を示す。
【００２６】
キセノン光源を使用したフラッシュ光源１１には、フラッシュ光を発するフラッシュ発光回路１２が接続されている。フラッシュ発光回路１２には、ＩＧＢＴのようなフラッシュ発光回路１２からフラッシュ光源１１への通電量を制御するスイッチング素子１３が設けられており、フラッシュ光源１１への通電時間、通電量、通電回数を制御することによりフラッシュ光の照射を制御するようになっている。また、フラッシュ発光回路１２には、フラッシュ照射させるために必要な電荷量が電源によって蓄電される蓄電手段としての複数のコンデンサ１４が、ＦＥＴなどによるスイッチング回路により構成されて各コンデンサ１４の接続先を切替える接続切替手段１５を介して配置されている。接続切替手段１５には、コンデンサ１４の蓄電量を検出する検出手段１６が接続されており、フラッシュ発光回路１２には、検出手段１６により蓄電量が基準値（フラッシュ発光に最低限必要となる基準蓄電量）以上であると検出されたコンデンサ１４が、常に接続切替手段１５を介して接続されるようになっている。また、検出手段１６により蓄電量が基準値以下であると検出されたコンデンサ１４には、コンデンサ１４の蓄電をする電源１７が接続切替手段１５を介して接続されるようになっている。
【００２７】
次に、図４を参照しながら、本実施形態におけるインクジェット記録装置１の制御構成について説明する。
【００２８】
図４は、インクジェット記録装置１の制御構成を示すブロック図である。
【００２９】
図４に示すように、インクジェット記録装置１には各部の動作を制御する制御装置１８が備えられている。
【００３０】
制御装置１８には、外部に接続されたパソコン等のホストコンピュータからＩ／Ｆ（インターフェース）２０を介して入力された画像データを元に画像処理を行う画像処理部２０が接続されている。
【００３１】
また、制御装置１８には、搬送装置３、キャリッジ駆動装置６、記録ヘッド７を駆動させる記録ヘッド駆動部２１が接続されており、画像データに基づいて各部を駆動制御するようになっている。  
【００３２】
また、制御装置１８には、フラッシュ光源１１が接続されており、記録ヘッドから吐出されるインクの有無と記録ヘッドの走査方向とに応じてその照射動作を制御するように構成されている。記録ヘッド７からインクが吐出されるときには記録ヘッド７の主走査方向に対して下流側のフラッシュ光源１１が照射され、記録ヘッド７からインクが吐出されないときにはフラッシュ光源１１が照射しないようになっている。ここで主走査方向に対して下流側とは、主走査方向に対して後方側のことをいう。
【００３３】
また、制御装置１８には、接続切替手段１５と検出手段１６とフラッシュ発光回路１２とが接続されていて、制御装置１８が各手段を制御するように構成されている。制御装置１８は、検出手段１６を制御して、コンデンサ１４の蓄電量を検出するようになっている。また、制御装置１８は、接続切替手段１５を制御して、蓄電量が基準値以上であると検出されたコンデンサ１４とフラッシュ発光回路１２とを常に接続させるようになっており、さらに、蓄電量が基準値以下であると検出されたコンデンサ１４と電源１７とを接続させ、コンデンサ１４を蓄電するようになっている。
【００３４】
さらに、制御装置１８には、画像形成に使用される記録媒体の種類やインクの種類を入力する入力手段２２が接続されている。記録媒体や記録媒体に着弾したインクにフラッシュ光を瞬時に大量照射すると、記録媒体やインクに照射された光量が適切でないため劣化するようになっているが、紫外線領域の波長を含むフラッシュ光をインクに対して適正に照射すると、インクを瞬間的に所定の温度に加熱すると同時にインクを硬化することができるようになっている。制御装置１８には、記録媒体の種類やインクの種類に最適なフラッシュ照射量が登録されており、制御装置１８が入力された記録媒体の種類やインクの種類に対して最適なフラッシュを照射するように照射動作を制御することができるように構成されている。
【００３５】
図５にフラッシュを照射するときの時間と発光量の関係を示す。ここで、発光時間Ｔ１とは、一回の通電による発光量のピーク値（最大発光量）ｈに対して１／２ｈの発光量が照射される時間とする。フラッシュ光源１１への通電時間と発光量とは、通電できる範囲内で通電時間が増加すると、それに伴って発光量が増加する関係になっている。また、通電周期と等しい発光周期をＴ２、発光率をＴ１／Ｔ２とする。
【００３６】
１回のフラッシュ発光における発光周期Ｔ２、発光率Ｔ１／Ｔ２、最大発光量ｈは、画像形成に用いるインクの種類や記録媒体の種類に対応して制御されるようになっている。フラッシュの熱や光に対して敏感な記録媒体やカチオン重合系インクを用いるときには、発光率Ｔ１／Ｔ２が低くて最大発光量ｈが小さなフラッシュが所定の照射量に達するまで照射されるようになっている。また、フラッシュの熱や光に対して耐性のある記録媒体やラジカル重合系インクを用いるときには、発光率Ｔ１／Ｔ２が比較的高くて最大発光量ｈが比較的大きなフラッシュが所定の照射量に達するまで照射されるようになっている。
【００３７】
次に、本実施形態における作用について説明する。
【００３８】
制御装置１８に画像データがＩ／Ｆ１９を介して入力されると、画像データは駆動データに変換され、この駆動データに応じて搬送装置３が駆動されて、記録媒体Ｐを副走査方向Ｂに搬送させる。その後、キャリッジ駆動装置６を駆動して、キャリッジ５を記録媒体Ｐの直上を主走査方向Ａに沿って走査させる。  
【００３９】
そして、キャリッジ５の走査中に、画像データに基づき、制御装置１８が記録ヘッド駆動部２１を制御して記録ヘッド７を駆動させ、各ノズルから記録媒体Ｐに向けてインクを吐出させる。記録ヘッド７から吐出されたインクは記録媒体Ｐ上に着弾し、その後、記録ヘッド７の主走査方向に対して下流側に配設されたフラッシュ光源１１が点灯して、フラッシュがインクに照射される。
【００４０】
このとき、制御装置１８は、記録ヘッド７からインクが吐出されたときには記録ヘッド７の主走査方向に対して下流側のフラッシュ光源１１からフラッシュを照射させ、記録ヘッド７からインクが吐出されないときにはフラッシュを照射させないように制御する。
また、制御装置１８は、入力手段２２により入力された記録媒体の種類やインクの種類に基づいてフラッシュ光源１１を制御して、最適な発光周期Ｔ２、発光率Ｔ１／Ｔ２、最大発光量ｈのフラッシュを照射させる。フラッシュ光源１１は、記録媒体Ｐ上にインクが着弾した部分を所定の照射量に達するまで照射し、記録媒体Ｐ上のインクを速やかに加熱・硬化させて記録媒体Ｐ上に定着させる。
【００４１】
以降、インクジェット記録装置１が上記の各動作を繰り返すことにより、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。
【００４２】
フラッシュ光源１１によりフラッシュが照射されるときには、検出手段１６により各コンデンサ１４の蓄電量が基準値以上か否かが検出される。接続切替手段１５は、接続を切替えることにより蓄電量が基準値以上のコンデンサ１４とフラッシュ発光回路１２とを常に接続させてフラッシュ照射が行えるようする。また、接続切替手段１５は、蓄電量が基準値以下のコンデンサ１４と電源１７とを接続させてコンデンサ１４が蓄電されるようにする。
【００４３】
以上のように、本発明におけるインクジェット記録装置１では、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクに対して最適なフラッシュを照射することにより、記録媒体Ｐ上にインクを最適な条件で加熱・硬化させ、定着させることができるので、高画質な画像形成を行うことができる。
【００４４】
また、複数のコンデンサ１４と接続切替手段１５及び検出手段１６とを備えることにより、常に蓄電されたコンデンサ１４とフラッシュ発光回路１２とが接続されるので、コンデンサ１４の蓄電を待つことなく、常にフラッシュ照射を行うことができる。
【００４５】
なお、本実施例では、シリアル型の記録ヘッドを用いた例を示したが、これに限定されず、ライン方の記録ヘッド用いてもよい。
【００４６】
また、本実施例では、２つのコンデンサ１４が設けられた例を示したが、これに限定されず、さらに多くのコンデンサが設けられていてもよい。
【００４７】
さらに、紫外線の照射により硬化する光硬化型インクに赤外線を吸収して熱を発生する赤外線吸収剤が添加された光硬化型インクを用いてもよい。キセノン光源は紫外線領域の波長のほかに赤外線領域の波長（７００〜１０００ｎｍ）も含んでおり、キセノン光源により赤外線が照射された光硬化型インクが加熱され、所定の温度に達した状態で紫外線が照射されると、記録媒体上で確実に硬化され、高品質な画像を形成することができる。  
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係るフラッシュ光源のスペクトル分布例を示す説明図である。
【図３】本発明に係るフラッシュ光源の概略構成を示す概略図である。
【図４】本発明に係るインクジェット記録装置の概略的な制御構成を示すブロック図である。
【図５】フラッシュを照射するときの時間と発光量の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  インクジェット記録装置
７  記録ヘッド  
１１   フラッシュ光源
１２   フラッシュ発光回路
１３   スイッチング素子
１４   コンデンサ
１５   接続切替手段
１６   検出手段
１７   電源
１８   制御装置
【図１】
2006159499.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006159499.tif 000005
【図４】
2006159499.tif 000006
【図５】
2006159499.tif 000007