(57)【要約】【課題】発熱の低減を図る。【解決手段】光の照射によって硬化する液体を吐出するヘッドと、ヘッドを媒体の搬送方向と交差する移動方向に移動させる第１キャリッジと、第１キャリッジに設けられ、移動するヘッドから吐出された液体が媒体に着弾して形成されたドットに仮硬化用の光を照射する仮硬化用光源と、第１キャリッジよりも搬送方向の下流側に設けられ、第１キャリッジとは独立に移動方向に移動する第２キャリッジと、第２キャリッジに設けられ、仮硬化用光源からの光が照射されたドットに本硬化用の光を照射する本硬化用光源と、を有する。【選択図】図２
2011062996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）光の照射によって硬化する液体を吐出するヘッドと、
（Ｂ）前記ヘッドを媒体の搬送方向と交差する移動方向に移動させる第１キャリッジと、
（Ｃ）前記第１キャリッジに設けられ、移動する前記ヘッドから吐出された前記液体が前記媒体に着弾して形成されたドットに仮硬化用の光を照射する仮硬化用光源と、
（Ｄ）前記第１キャリッジよりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記第１キャリッジとは独立に前記移動方向に移動する第２キャリッジと、
（Ｅ）前記第２キャリッジに設けられ、前記仮硬化用光源からの光が照射されたドットに本硬化用の光を照射する本硬化用光源と、
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置であって、
前記本硬化用光源は、ＬＥＤである
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液体吐出装置であって、
前記本硬化用光源は、前記仮硬化光源よりも波長の帯域が広い
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記第２キャリッジの前記移動方向への移動速度は、前記第１キャリッジの前記移動方向への移動速度よりも速い
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記第１キャリッジを前記移動方向に往復移動させつつ前記ヘッドから液体を吐出するドット形成動作と、前記媒体を前記搬送方向に搬送する搬送動作とが交互に行われ、
前記本硬化用光源は、前記搬送動作の際にも前記第２キャリッジとともに前記移動方向に移動し、前記本硬化用の光を前記媒体に照射する
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記本硬化用光源による前記本硬化用の光の照射エネルギーは、２００〜５００ｍＪ／ｃｍ２である
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記仮硬化用光源による前記仮硬化用の光の照射エネルギーは３〜３０ｍＪ／ｃｍ２である
ことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の液体吐出装置であって、
前記仮硬化用の光が照射されたドットの硬化度は２０〜３５％である
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、液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光（電磁波の一種、例えば紫外線（ＵＶ））の照射によって硬化する液体（例えばＵＶインク）を用いて印刷を行なう液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置では、ヘッドのノズルから媒体に液体を吐出した後、媒体に形成されたドットに光を照射する。こうすることにより、ドットが硬化して媒体に定着するので、液体を吸収しにくい媒体に対しても良好な印刷を行うことができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００-１５８７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、上述したような液体吐出装置として、２段階の硬化を行うものが提案されている。例えばドット形成直後に弱い照射エネルギーの光を照射することで、インク間の滲みやドットの広がりを抑制する（仮硬化）。そして、その後、仮硬化されたドットに強いエネルギーの光を照射する。これによりドットを完全に硬化させる（本硬化）。この場合、本硬化用の光を照射する光源（本硬化用光源）は、ヘッドよりも搬送方向下流側（例えば排紙直前の位置）において、移動方向の長さが印刷対象となる媒体の最大幅よりも長くなるように設けられていた。  
しかし、このような液体吐出装置では、本硬化用の光の照射による発熱が大きいという問題があった。  
そこで、本発明は、発熱の低減を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための主たる発明は、
（Ａ）光の照射によって硬化する液体を吐出するヘッドと、
（Ｂ）前記ヘッドを媒体の搬送方向と交差する移動方向に移動させる第１キャリッジと、
（Ｃ）前記第１キャリッジに設けられ、移動する前記ヘッドから吐出された前記液体が前記媒体に着弾して形成されたドットに仮硬化用の光を照射する仮硬化用光源と、
（Ｄ）前記第１キャリッジよりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記第１キャリッジとは独立に前記移動方向に移動する第２キャリッジと、
（Ｅ）前記第２キャリッジに設けられ、前記仮硬化用光源からの光が照射されたドットに本硬化用の光を照射する本硬化用光源と、
を有することを特徴とする液体吐出装置である。
【０００６】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】プリンターの構成を示すブロック図である。
【図２】プリンターのヘッド周辺の概略図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、プリンターの横断面図である。
【図４】ヘッドの構成の説明図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｃは、媒体上に着弾したＵＶインク（ドット）の形状と、仮硬化のＵＶ照射エネルギーとの関係の説明図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｅは、第１実施形態の画像形成の様子の説明図である。
【図７】本硬化の照射条件の評価結果を示す図である。
【図８】仮硬化の照射条件の評価結果を示す図である。
【図９】比較例のヘッド周辺の概略図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｅは、第２実施形態の画像形成の様子の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【０００９】
（Ａ）光の照射によって硬化する液体を吐出するヘッドと、（Ｂ）前記ヘッドを媒体の搬送方向と交差する移動方向に移動させる第１キャリッジと、（Ｃ）前記第１キャリッジに設けられ、移動する前記ヘッドから吐出された前記液体が前記媒体に着弾して形成されたドットに仮硬化用の光を照射する仮硬化用光源と、（Ｄ）前記第１キャリッジよりも前記搬送方向の下流側に設けられ、前記第１キャリッジとは独立に前記移動方向に移動する第２キャリッジと、（Ｅ）前記第２キャリッジに設けられ、前記仮硬化用光源からの光が照射されたドットに本硬化用の光を照射する本硬化用光源と、を有することを特徴とする液体吐出装置が明らかとなる。  
このような液体吐出装置によれば、本硬化用光源を小さく構成することができるので、発熱の低減を図ることができる。
【００１０】
かかる液体吐出装置であって、前記本硬化用光源は、ＬＥＤであることが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、発熱が小さいので第２キャリッジに搭載するのに好適である。
【００１１】
かかる液体吐出装置であって、前記本硬化用光源は、前記仮硬化光源よりも波長の帯域が広いことが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、確実に本硬化させることができる。
【００１２】
かかる液体吐出装置であって、前記第２キャリッジの前記移動方向への移動速度は、前記第１キャリッジの前記移動方向への移動速度よりも速いことが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、本硬化用の光を均一に照射することができる。
【００１３】
かかる液体吐出装置であって、前記第１キャリッジを前記移動方向に往復移動させつつ前記ヘッドから液体を吐出するドット形成動作と、前記媒体を前記搬送方向に搬送する搬送動作とが交互に行われ、前記本硬化用光源は、前記搬送動作の際にも前記第２キャリッジとともに前記移動方向に移動し、前記本硬化用の光を前記媒体に照射することが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、本硬化用の光を照射する時間を長くすることができ、仮硬化後の画像を確実に本硬化させることができる。
【００１４】
かかる液体吐出装置であって、前記本硬化用光源による前記本硬化用の光の照射エネルギーは、２００〜５００ｍＪ／ｃｍ２であることが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、品質の向上を図ることができる。
【００１５】
かかる液体吐出装置であって、前記仮硬化用光源による前記仮硬化用の光の照射エネルギーは３〜３０ｍＪ／ｃｍ２であることが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、画質の向上を図ることができる。
【００１６】
かかる液体吐出装置であって、前記仮硬化用の光が照射されたドットの硬化度は２０〜３５％であることが望ましい。  
このような液体吐出装置によれば、画質の向上を図ることができる。
【００１７】
以下の実施形態では、液体吐出装置としてインクジェットプリンター（以下、プリンター１ともいう）を例に挙げて説明する。
【００１８】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜プリンターの構成について＞
以下、図１、図２、図３Ａ、及び図３Ｂを参照しながら本実施形態のプリンター１について説明する。図１は、プリンター１の構成を示すブロック図である。図２は、プリンター１のヘッド周辺の概略図である。図３Ａ及び図３Ｂは、プリンター１の横断面図である。図３Ａは図２のＡ−Ａ断面に相当し、図３Ｂは図２のＢ−Ｂ断面に相当する。
【００１９】
本実施形態のプリンター１は、紙、布、フィルムシート等の媒体に向けて、液体の一例として、紫外線（以下、ＵＶ）の照射によって硬化する紫外線硬化型インク（以下、ＵＶインク）を吐出することにより、媒体に画像を印刷する装置である。ＵＶインクは、ＵＶの照射を受けると光重合反応が起こることにより硬化する。なお、本実施形態のプリンター１は、ＣＭＹＫの４色のＵＶインクを用いて画像を印刷する。
【００２０】
プリンター１は、搬送ユニット１０、キャリッジユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０、検出器群５０、及びコントローラー６０を有する。外部装置であるコンピューター１１０から印刷データを受信したプリンター１は、コントローラー６０によって各ユニット（搬送ユニット１０、キャリッジユニット２０、ヘッドユニット３０、照射ユニット４０）を制御する。コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データに基づいて、各ユニットを制御し、媒体に画像を印刷する。プリンター１内の状況は検出器群５０によって監視されており、検出器群５０は、検出結果をコントローラー６０に出力する。コントローラー６０は、検出器群５０から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【００２１】
搬送ユニット１０は、媒体（例えば、紙）を所定の方向（以下、搬送方向という）に搬送させるためのものである。この搬送ユニット１０は、給紙ローラー１１と、搬送モータ（不図示）と、搬送ローラー１３と、プラテン１４と、排紙ローラー１５とを有する。給紙ローラー１１は、紙挿入口に挿入された媒体をプリンター内に給紙するためのローラーである。搬送ローラー１３は、給紙ローラー１１によって給紙された媒体を印刷可能な領域まで搬送するローラーであり、搬送モーターによって駆動される。プラテン１４は、印刷中の媒体を支持する。排紙ローラー１５は、媒体をプリンターの外部に排出するローラーであり、印刷可能な領域に対して搬送方向下流側に設けられている。
【００２２】
キャリッジユニット２０は、ヘッドを所定の方向（以下、移動方向という）に移動（「走査」とも呼ばれる）させるためのものである。キャリッジユニット２０は、キャリッジ２１（第１キャリッジに相当する）及びキャリッジ２２（第２キャリッジに相当する）と、各キャリッジをそれぞれ駆動させるキャリッジモーター（不図示）とを有する。なお、キャリッジ２２は、キャリッジ２１よりも搬送方向の下流に設けられている。また、キャリッジ２１は、ＵＶインクを収容するインクカートリッジを着脱可能に保持している。そして、キャリッジ２１は、後述する搬送方向と交差したガイド軸２４に支持された状態で、キャリッジモーターによりガイド軸２４に沿って往復移動する。また、キャリッジ２２は、搬送方向と交差したガイド軸２５に支持された状態で、キャリッジモーターによりガイド軸２５に沿って往復移動する。
【００２３】
ヘッドユニット３０は、媒体に液体（本実施形態ではＵＶインク）を吐出するためのものである。ヘッドユニット３０は、複数のノズルを有するヘッド３１を備える。このヘッド３１はキャリッジ２１に設けられているため、キャリッジ２１が移動方向に移動すると、ヘッド３１も移動方向に移動する。そして、ヘッド３１が移動方向に移動中にＵＶインクを断続的に吐出することによって、移動方向に沿ったドットライン（ラスタライン）が媒体に形成される。なお、以下の説明において、図２の一端側から他端側に向かって移動する経路のこと往路と呼び、他端側から一端側に移動する経路のことを復路と呼ぶ。本実施形態では、往路及び復路の両期間中にＵＶインクが吐出される。すなわち、本実施形態のプリンター１は、双方向印刷を行なう。  
なお、ヘッド３１の構成については、後述する。
【００２４】
照射ユニット４０は、媒体に着弾したＵＶインク（ドット）に向けてＵＶを照射するものである。媒体上に形成されたドットは、照射ユニット４０からのＵＶの照射を受けることによって硬化する。なお、本実施形態の照射ユニット４０は、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂ、及び本硬化用照射部４３を備えている。
【００２５】
仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂは、ヘッド３１を挟むようにして、キャリッジ２１の移動方向の一端側と他端側にそれぞれ設けられている。すなわち、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂは、ヘッド３１と移動方向に並ぶ位置に設けられている。また、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂの搬送方向の長さは、ヘッド３１のノズル列の長さとほぼ同じになっている。そして、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂは、キャリッジ２１（ヘッド３１）とともに移動して、媒体に形成されたドットにＵＶを照射する。仮硬化用の光源としては、３６５〜４２０ｎｍにピークを持つ光源が望ましく、本実施形態の仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂは、ＵＶ照射の光源として、約３９５ｎｍにピークを持つ単波長の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を備えている。なお、ＬＥＤ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である。
【００２６】
本硬化用照射部４３は、キャリッジ２２に設けられている。言い換えると、本硬化用照射部４３は、媒体にインクが着弾しドットが形成される印刷領域よりも搬送方向下流側の位置に設けられている。
【００２７】
本硬化用照射部４３の搬送方向の長さは、ヘッド３１のノズル列の長さとほぼ同じである。そして、本硬化用照射部４３は、キャリッジ２２とともに移動して、媒体に形成されたドットに本硬化用のＵＶを照射する。なお、本実施形態の本硬化用照射部４３は、ＵＶ照射の光源として波長の異なる複数のＬＥＤから構成されるユニットを複数個（例えば数十個）備えている。これにより、本硬化用照射部４３は、仮硬化量照射部４２ａ、４２ｂよりも波長の帯域が広くなっている。なお、ＬＥＤは、ランプ（例えば、メタルハライドランプ、水銀ランプ）などの他の光源と比べて発熱が小さく、また、指向性があるのでキャリッジ２２に搭載するのに適している。  
なお、仮硬化、及び、本硬化の詳細については後述する。
【００２８】
検出器群５０には、リニア式エンコーダー（不図示）、ロータリー式エンコーダー（不図示）、紙検出センサー５３、および光学センサー５４等が含まれる。リニア式エンコーダーは、キャリッジ２１の移動方向の位置を検出する。ロータリー式エンコーダーは、搬送ローラー１３の回転量を検出する。紙検出センサー５３は、給紙中の紙の先端の位置を検出する。光学センサー５４は、キャリッジ２１に取付けられている発光部と受光部により、紙の有無を検出する。そして、光学センサー５４は、キャリッジ３１によって移動しながら紙の端部の位置を検出し、紙の幅を検出することができる。また、光学センサー５４は、状況に応じて、紙の先端（搬送方向下流側の端部であり、上端ともいう）・後端（搬送方向上流側の端部であり、下端ともいう）も検出できる。
【００２９】
コントローラー６０は、プリンター１の制御を行うための制御ユニット（制御部）である。コントローラー６０は、インターフェイス部６１と、ＣＰＵ６２と、メモリー６３と、ユニット制御回路６４とを有する。インターフェイス部６１は、外部装置であるコンピューター１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ６２は、プリンター１全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリー６３は、ＣＰＵ６２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６２は、メモリー６３に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路６４を介して各ユニットを制御する。
【００３０】
印刷を行うとき、コントローラー６０は、後述するように往路方向及び復路方向に移動中のヘッド３１からＵＶインクを吐出させるドット形成動作と、搬送方向に紙を搬送する搬送動作とを交互に繰り返し、複数のドットから構成される画像を紙に印刷する。なお、以下、ドット形成動作のことを「パス」と呼ぶ。また、ｎ回目のパスのことをパスｎと呼ぶ。
【００３１】
＜印刷手順について＞
コントローラー６０は、コンピューター１１０から受信した印刷データを印刷する際、プリンター１の各ユニットに以下の処理を行わせる。
【００３２】
まず、コントローラー６０は、給紙ローラー１１を回転させ、印刷すべき媒体（ここでは紙Ｓ）を搬送ローラー１３の所まで送る。次に、コントローラー６０は、搬送モーター（不図示）を駆動させることによって搬送ローラー１３を回転させる。搬送ローラー１３が所定の回転量にて回転すると、紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。
【００３３】
紙Ｓがヘッド３１の下部まで搬送されると、コントローラー６０は、キャリッジモーター（不図示）を回転させる。このキャリッジモーターの回転に応じて、キャリッジ２１及びキャリッジ２２がそれぞれ独立して移動方向に移動する。また、キャリッジ２１が移動することによって、キャリッジ２１に設けられたヘッド３１、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂが同時に移動方向に移動する。また、キャリッジ２２に設けられた本硬化用照射部４３もキャリッジ２２とともに移動方向に移動する。そして、コントローラー６０は、ヘッド３１が移動方向に移動している間にヘッド３１から断続的にインク滴を吐出させる。このインク滴が、用紙Ｓにインク滴が着弾することによって、移動方向に複数のドットが並ぶドット列が形成される。また、コントローラー６０は、ヘッド３１が移動方向に移動している間に、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂ及び本硬化用照射部４３から適宜ＵＶの照射を行わせる。なお、ＵＶ照射の詳細については後述する。
【００３４】
また、コントローラー６０は、ヘッド３１が往復移動する合間に搬送モーターを駆動させる。搬送モーターは、コントローラー６０からの指令された駆動量に応じて回転方向の駆動力を発生する。そして、搬送モーターは、この駆動力を用いて搬送ローラー１３を回転させる。搬送ローラー１３が所定の回転量にて回転すると、用紙Ｓは所定の搬送量にて搬送される。つまり、用紙Ｓの搬送量は、搬送ローラー１３の回転量に応じて定まることになる。このように、ヘッド３１の往復移動と紙Ｓの搬送を交互に繰り返して行い、用紙Ｓの各画素にドットを形成していく。
【００３５】
印刷の終わった紙Ｓは、搬送ローラー１３と同期して回転する排紙ローラー１５によって、排紙される。こうして紙Ｓに画像が印刷される。
【００３６】
＜ヘッド３１の構成について＞
図４は、ヘッド３１の構成の一例の説明図である。ヘッド３１の下面には、図４に示すように、ブラックインクノズル群Ｋと、シアンインクノズル列Ｃと、マゼンダインクノズル列Ｍと、イエローインクノズル列Ｙとが形成されている。各ノズル列は、各色のＵＶインクを吐出するための吐出口であるノズルを複数個（本実施形態では１８０個）備えている。
【００３７】
各ノズル列の複数のノズルは、搬送方向に沿って一定の間隔（ノズルピッチ：ｋ・Ｄ）でそれぞれ整列している。ここで、Ｄは、搬送方向における最小のドットピッチ（つまり、媒体に形成されるドットの最高解像度での間隔）である。また、ｋは、１以上の整数である。例えば、ノズルピッチが１８０ｄｐｉ（１／１８０インチ）であって、搬送方向のドットピッチが７２０ｄｐｉ（１／７２０インチ）である場合、ｋ＝４である。
【００３８】
各ノズル列のノズルには、搬送方向下流側のノズルほど若い番号が付されている。各ノズルには、各ノズルからＵＶインクを吐出させるための駆動素子としてピエゾ素子（不図示）が設けられている。このピエゾ素子を駆動信号によって駆動させることにより、前記各ノズルから滴状のＵＶインクが吐出される。吐出されたＵＶインクは、媒体に着弾してドットを形成する。
【００３９】
＜仮硬化及び本硬化について＞
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。本実施形態のプリンター１では、照射ユニット４０として、ＵＶインクの仮硬化用のＵＶ照射を行なう仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂと、本硬化用のＵＶ照射を行なう本硬化用照射部４３を備えており、２段階の硬化を行なっている。なお、仮硬化とは、媒体に着弾したＵＶインクの間の滲みやドットの広がりを抑制するためのものであり、本硬化とは、ＵＶインクを完全に硬化させるためのものである。このため、本硬化のＵＶの照射エネルギーは、仮硬化のＵＶの照射エネルギーよりも大きい。
【００４０】
本実施形態では、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂはキャリッジ２１に設けられている。従って、キャリッジ２１が移動するのとともに、ヘッド３１、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂも一体的に移動方向に移動する。つまり、ヘッド３１の各色のノズル列が移動方向に往復移動する際、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂ及び本硬化用照射部４３は、各色のノズル列に対する相対位置を維持しながら往復移動する。
【００４１】
仮硬化用照射部４２ａは、キャリッジ２１の移動方向の一端側においてヘッド３１と移動方向に並ぶ位置に設けられ、仮硬化用照射部４２ｂは、キャリッジ２１の移動方向の他端側においてヘッド３１と移動方向に並ぶ位置に設けられている。そして、キャリッジ２１が移動方向に移動する際に仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂから、媒体に向けてＵＶが照射される。なお、ヘッド３１に対して、移動方向の下流側に位置する仮硬化用照射部からＵＶが照射される。具体的には、往路の期間には仮硬化用照射部４２ａからＵＶが照射され、復路の期間には仮硬化用照射部４２ｂからＵＶが照射される。このように仮硬化は、ヘッド３１が移動方向に移動する期間に行われるものであり、ドットを形成するのと同一パスにおいて行なわれる。
【００４２】
本硬化用照射部４３は、キャリッジ２１よりも搬送方向の下流側のキャリッジ２２に設けられている。従って、キャリッジ２２が移動方向に移動するのとともに本硬化用照射部４３も移動方向に移動する。本実施形態において、キャリッジ２２のヘッド３１と、キャリッジ２１の本硬化用照射部４３との搬送方向の間隔は、ほぼヘッド３１のノズル列長さと同じになっている。なお、キャリッジ２２（言い換えると本硬化用照射部４３）はキャリッジ２１と独立して移動方向に移動可能である。本実施形態では、キャリッジ２２の移動方向への移動速度はキャリッジ２１の移動方向への移動速度よりも速い。そして、本硬化用照射部４３は、移動方向に往復移動する際に媒体に向けて本硬化用のＵＶを照射する。
【００４３】
このように、本実施形態のプリンター１では仮硬化と本硬化との２段階の硬化によってＵＶインクを硬化させて印刷を行っている。ところで、仮硬化は、媒体に着弾したＵＶインクの間の滲みやドットの広がりを制御するものであり、仮硬化によって、ドットの形状がほぼ定まる。
【００４４】
図５Ａ〜図５Ｃは、媒体上に着弾したＵＶインク（ドット）の形状と、仮硬化のＵＶ照射エネルギーとの関係の説明図である。なお、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃの順でＵＶの照射エネルギーが小さくなっている。なお、ＵＶの照射エネルギー（ｍＪ／ｃｍ２）とは、ＵＶの照射強度（ｍＷ／ｃｍ２）×時間（ｓｅｃ）のことである。  
仮硬化のＵＶ照射エネルギーが大きい場合、例えば図５Ａのようになる。この場合、インク間の滲みやドットの広がりを抑制することができるが、ドットによって構成される媒体表面の凹凸が大きくなるため光沢が悪化する。  
一方、仮硬化のＵＶ照射エネルギーが小さい場合、例えば図５Ｃのようになる。この場合、光沢は良好になる。但し、他のインクとの間で滲みが生じやすくなり、また、ドットの広がりが大きくなる。
【００４５】
＜印刷動作について＞
次に、第１実施形態の印刷動作について説明する。
【００４６】
図６Ａ〜図６Ｅは、第１実施形態の画像形成の様子の説明図である。なお、説明の都合上、印刷途中の状態から説明する。また、各図において仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂ及び本硬化用照射部４３のうち使用する（ＵＶ照射を行なう）部分を斜線で示している。
【００４７】
図６Ａは、２回目のパス（パス２）の後の状態を示している。なお、図中の印刷画像のうち下側（画像Ａ）は、当該パス２の前のパス（パス１）で印刷された画像であり、仮硬化用照射部４２ａからの仮硬化用のＵＶの照射によって仮硬化されている。また、画像Ａは、搬送方向について、ヘッド３１と本硬化用照射部４３との間に位置している。また、図中の媒体の印刷画像のうちの上側（画像Ｂ）は、パス２で印刷された画像であり、仮硬化用照射部４２ｂからの仮硬化用のＵＶの照射によって仮硬化されている。
【００４８】
パス２の後、コントローラー６０は媒体を所定量搬送させる（搬送動作）。この搬送動作によって、図６Ｂに示すように、図６Ａの印刷画像が、それぞれ搬送方向下流側に搬送される。この搬送動作によって、画像Ｂは、搬送方向の位置がヘッド３１と本硬化用照射部４３の間になる。また、画像Ａは、搬送方向の位置が本硬化用照射部４３と同じになる。
【００４９】
次のパス（パス３）では、コントローラー６０は、図６Ｂに示すように、キャリッジ２１を移動方向（往路方向）に移動させつつヘッド３１のノズルからＵＶインクを吐出させる。また、コントローラー６０は、ヘッド３１からインクを吐出させた後、ヘッド３１の移動方向の上流側の仮硬化用照射部（この場合、斜線を付している仮硬化用照射部４２ａ）からＵＶを照射させる。これにより媒体に形成されたドットは仮硬化される。本実施形態では、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂは、キャリッジ２１のヘッド３１と移動方向に並ぶ位置に設けられているので、ドット形成直後に仮硬化用のＵＶ照射を行なうことができる。このようにドット形成直後に仮硬化を行なうことでドット間の滲みを防止することができ、またドットの広がりを抑制することができる。
【００５０】
また、コントローラー６０はこのパスの際に、キャリッジ２２（言い換えると本硬化用照射部４３）を、キャリッジ２１よりも速く移動方向に往復移動させる。このように、１回のパスにつき、キャリッジ２２を移動方向に往復移動（例えば１往復）させる。そして、その移動の際にキャリッジ２２の本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶを照射させる。これにより、画像Ａは本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶの照射を受けて完全に硬化される。
【００５１】
このパス３によって、図６Ｃに示すように画像Ｂの上側（搬送方向上流側）に画像Ｃが印刷される。なお、このとき、画像Ａは本硬化後の状態であり、画像Ｂおよび画像Ｃは、仮硬化後の状態になっている。
【００５２】
パス３の後、コントローラー６０は媒体を所定量搬送させる（搬送動作）。この搬送動作によって、図６Ｃの印刷画像が、それぞれ搬送方向下流側に搬送される。これにより、画像Ｃは、搬送方向の位置がヘッド３１と本硬化用照射部４３との間になる。また、画像Ｂは、搬送方向の位置が本硬化用照射部４３と同じになる。また、画像Ａは、搬送方向の位置が本硬化用照射部４３よりも下流側になる。
【００５３】
搬送動作の後、コントローラー６０は、次のパス（パス４）を行なわせる。コントローラー６０は、図６Ｄに示すように、キャリッジ２１を移動方向（復路方向）に移動させつつヘッド３１のノズルからＵＶインクを吐出させる。また、コントローラー６０は、ヘッド３１からインクを吐出させた後、ヘッド３１の移動方向の上流側の仮硬化用照射部（この場合、斜線を付している仮硬化用照射部４２ｂ）から仮硬化用のＵＶを照射させて、仮硬化を行なわせる。図６Ｄでは、移動方向が図６Ｂの場合と逆なので、仮硬化に用いる仮効用照射部が図６Ｂの場合と逆になっている。
【００５４】
また、コントローラー６０はこのパスの際に、キャリッジ２２（言い換えると本硬化用照射部４３）を、キャリッジ２１よりも速く移動方向に往復移動させる。そして、その往復移動の際にキャリッジ２２の本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶを照射させる。これにより、画像Ｂは本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶの照射を受けて完全に硬化される。
【００５５】
このパス４によって、図６Ｅに示すように媒体の画像Ｃの上側（搬送方向上流側）に画像Ｄが印刷される。このとき、画像Ａ及び画像Ｂは本硬化後の状態であり、画像Ｃおよび画像Ｄは、仮硬化後の状態になっている。
【００５６】
以下、同様にコントローラー６０は、パスと搬送動作を交互に繰り返し行なわせる。また、コントローラー６０は、パスの際にキャリッジ２２を移動方向に往復移動させつつ、本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶを照射させる。
【００５７】
なお、本実施形態では、キャリッジ２２の移動方向への移動速度は、キャリッジ２１の移動速度よりも速い。これにより、媒体上の画像（ドット）に均一に本硬化用のＵＶを照射することができる。
【００５８】
＜照射条件について＞
前述したように、ＵＶの照射条件によってドットの形状が異なり、画質に差が生じる。そこで、２段階のＵＶ照射についてそれぞれ最適な条件の評価を行った。  
なお、ＵＶインクは、光重合硬化性を有するオリゴマーやモノマー、光重合開始剤、及び、顔料の混合物に、重合禁止剤、界面活性剤等の補助剤を添加して調合される。これらの光重合開始剤を含むインクに光を照射すると、インクに含まれる光重合開始剤が特定波長の光を吸収してラジカルを発生する。そして、そのラジカルがモノマーをアタックすることで重合反応が進んでいく（硬化が進む）。  
なお、仮硬化の照射エネルギーに対して、本硬化の照射エネルギーは非常に（例えば１００倍以上）大きいので、まず本硬化の照射条件についての評価を行った。
【００５９】
図７は、本硬化の照射条件の評価結果を示す図である。本実施形態では本硬化の照射エネルギーが１５０（ｍＪ／ｃｍ２）〜５５０（ｍＪ／ｃｍ２）の範囲において、図に示すように、密着性、耐擦性、色安定性（黄変等）について評価した。なお、密着性は、テープ剥離試験による評価を行い、耐擦性は、学振式磨耗試験機による評価を行った。また、色安定性は目視による評価を行った。
【００６０】
図から、本硬化のＵＶ照射エネルギーが１８０ｍＪ／ｃｍ２以下では、密着性及び耐擦性が悪化していることがわかる。本硬化のＵＶの照射エネルギーが２００Ｊ／ｃｍ２以上で、密着性及び耐擦性が良好になっている。  
一方、本硬化のＵＶ照射エネルギーが５２０ｍＪ／ｃｍ２以上では、色安定性が悪化している（黄変が発生する）。ＵＶの照射エネルギーが５００ｍＪ／ｃｍ２以下で、色安定性が良好になっている。なお、黄変とは、インクの色が黄色に変色する現象のことであり、ＵＶの照射エネルギーが大きいほど発生しやすい。  
よって、本硬化の照射エネルギーとして、２００〜５００（ｍＪ／ｃｍ２）が適していることになる。
【００６１】
続いて、仮硬化のＵＶの照射条件の評価を行った。本実施形態では、上記の本硬化条件の範囲内（２００〜５００ｍＪ／ｃｍ２）で仮硬化のＵＶの照射エネルギーを変えてテストパターンの印刷を行ない、その画質について評価した。
【００６２】
図８は、仮硬化の照射条件の評価結果を示す図である。図に示すように、本硬化の照射エネルギーが１〜３３（ｍＪ／ｃｍ２）の範囲において、図に示すように、ブリード、ムラ、埋まり、光沢についての評価をそれぞれ行った。なお、図に示す評価は目視によって判定した。
【００６３】
ブリードとは、異なるインク色間の境界部で起こる滲みのことである。前述したように、仮硬化のＵＶ照射エネルギーが小さい場合に滲みが生じやすくなる。ブリードは、仮硬化の照射エネルギーが３ｍＪ／ｃｍ２以上の場合に良好であった。
【００６４】
ムラもブリードと同様に仮硬化のＵＶ照射エネルギーが小さい場合に発生しやすい。図に示すように、ムラは仮硬化の照射エネルギーが３ｍＪ／ｃｍ２以上のときに良好であった。
【００６５】
埋まりは、いわゆるベタ画像などの高階調画像を印刷する際に、走査方向（本実施形態では移動方向）にスジが発生しないかの評価である。埋まりは、ブリードやムラの場合とは逆に、仮硬化のＵＶ照射エネルギーが小さい場合に良好になる。これは、仮硬化のＵＶ照射エネルギーが小さいとドットが広がりやすくなるからである（図５Ｃ参照）。図に示すように、埋まりは仮硬化のＵＶ照射エネルギーが３０ｍＪ／ｃｍ２以下のときに良好であった。
【００６６】
光沢は、印刷画像の表面状態の評価である。表面が滑らかだと光沢が良くなり、表面が凸凹だと光沢が悪化する。よって、光沢も埋まりと同様に仮硬化のＵＶ照射エネルギーが小さい場合に良好になる。図に示すように、光沢は、仮硬化のＵＶ照射エネルギーが３０ｍＪ／ｃｍ２以下で良好であった。特に、仮硬化のＵＶ照射エネルギーが１５ｍＪ／ｃｍ２以下ではより良好であった。
【００６７】
このように、仮硬化のＵＶ照射エネルギーとしては、３〜３０（ｍＪ／ｃｍ２）が好適である。さらに、仮硬化の照射エネルギーが３〜１５（ｍＪ／ｃｍ２）だとより画質の向上を図ることができる。なお、この照射エネルギーが３〜１５（ｍＪ／ｃｍ２）における仮硬化後の硬化率（重合率ともいう）は２０〜３５％であった。硬化率とは、インク中のモノマーの二重結合が完全に消失した場合と１００％としたときの消失した二重結合の割合のことである。例えば、硬化率が２０％の場合、インク中において消失した二重結合は２０％であり、消失していない二重結合は８０％である。以上のことから、仮硬化後における硬化率を２０〜３５％とし、本硬化のＵＶ照射で完全に硬化させることによって、画質の向上を図ることができる。
【００６８】
＜比較例＞
図９は比較例のヘッド周辺の概略図である。  
この比較例では、本硬化用照射部４３´は、キャリッジ２１よりも搬送方向の下流側（例えば排紙直前の位置）において、移動方向の長さが印刷対象となる媒体の最大幅よりも長くなるように設けられている。  
この比較例において本硬化用照射部４３´は、移動方向に移動することなく、印刷終了後の媒体が排紙される直前に、搬送中の媒体に向けて本硬化用のＵＶ照射を行う。こうして、媒体上のドット（仮硬化後のドット）を本硬化させる。  
しかし、この比較例の場合、印刷対象となる媒体の最大幅の領域で本硬化のＵＶ照射を行うことになるので、発熱が大きいという問題がある。また、比較例では、装置を小型化するのが困難である。さらに、比較例では、媒体の大きさに対応したＵＶ照射を行うことができない。
【００６９】
これに対し、本実施形態では、本硬化用照射部４３を移動方向に移動するキャリッジ２２に設けている。そして、キャリッジ２２が移動方向に移動するのとともに本硬化用照射部４３も移動方向に移動して、パスによって形成されたドット（仮硬化済みのドット）に本硬化用のＵＶを照射するようにしている。これにより、本実施形態では、比較例よりも本硬化用照射部４３を小さく構成することができ、発熱を低減させることができる。また、装置のサイズの小型化を図ることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、印刷する媒体の大きさに対応して本硬化のＵＶを照射する範囲を変えることができ、効率的に本硬化を行うことができる。  
なお、本実施形態では本硬化用照射部４３の光源としてＬＥＤを用いている。ＬＥＤはランプと比べて、発熱が小さく、また、指向性があるのでキャリッジ２２に搭載するのに適している。  
また、本実施形態では本硬化用照射部４３の光源は、波長の異なる複数のＬＥＤからなるユニットが複数個集められて構成されており、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂの光源よりも波長の帯域が広くなっている。これにより、インクの組成にかかわらず、ドットを確実に本硬化させることができる。
【００７１】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第２実施形態では、キャリッジ２２が、パス及び搬送動作にかかわらずに常に移動方向に往復移動している点が第１実施形態と異なる。なお、プリンターの構成については第１実施形態と同じなので説明を省略する。
【００７２】
図１０Ａ〜図１０Ｅは、第２実施形態の画像形成の様子の説明図である。なお、第１実施形態と同様に、印刷途中の状態から説明する。また、各図において仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂ及び本硬化用照射部４３のうち使用する（ＵＶ照射を行なう）部分を斜線で示している。
【００７３】
図１０Ａは、２回目のパス（パス２）の後の状態を示している。なお、図中の印刷画像のうち下側（画像Ａ）は、当該パス２の前のパス（パス１）で印刷された画像であり、仮硬化用照射部４２ａからの仮硬化用のＵＶの照射によって仮硬化されている。また、画像Ａは、搬送方向について、ヘッド３１と本硬化用照射部４３との間に位置している。また、図中の媒体の印刷画像のうちの上側（画像Ｂ）は、パス２で印刷された画像であり、仮硬化用照射部４２ｂからの仮硬化用のＵＶの照射によって仮硬化されている。なお、第２実施形態では、コントローラー６０は、キャリッジ２２（言い換えると本硬化用照射部４３）を、常に移動方向に往復移動させている。また、このキャリッジ２２の移動方向への移動速度は、キャリッジ２１の移動速度よりも速い。
【００７４】
パス２の後、コントローラー６０は媒体を所定量搬送させる（搬送動作）。この搬送動作によって、図１０Ｂに示すように、図１０Ａの印刷画像が、それぞれ搬送方向下流側に搬送される。これにより、画像Ｂは、搬送方向の位置がヘッド３１と本硬化用照射部４３との間になる。また、画像Ａは、搬送方向の位置が本硬化用照射部４３と同じになる。なお、コントローラー６０は、キャリッジ２２を常に移動方向に往復移動させているので、この搬送動作の際に、画像Ａの上を本硬化用照射部４３が通るようになる。そして、コントローラー６０は、この搬送動作中にも本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶを媒体上の画像に照射させる。
【００７５】
次のパス（パス３）では、コントローラー６０は、図１０Ｂに示すように、キャリッジ２１を移動方向（往路方向）に移動させつつヘッド３１のノズルからＵＶインクを吐出させる。また、コントローラー６０は、ヘッド３１からインクを吐出させた後、ヘッド３１の移動方向の上流側の仮硬化用照射部（この場合、斜線を付している仮硬化用照射部４２ａ）からＵＶを照射させる。これにより媒体に形成されたドットは仮硬化される。本実施形態では、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂは、キャリッジ２１のヘッド３１と移動方向に並ぶ位置に設けられているので、ドット形成直後に仮硬化用のＵＶ照射を行なうことができる。このようにドット形成直後に仮硬化を行なうことでドット間の滲みを防止することができ、またドットの広がりを抑制することができる。
【００７６】
なお、このパスの際にもコントローラー６０は、キャリッジ２２を移動方向に往復移動させており、本硬化用照射部４３から画像Ａに本硬化用のＵＶを照射させている。
【００７７】
このパス３によって、図１０Ｃに示すように画像Ｂの上側（搬送方向上流側）に画像Ｃが印刷される。なお、このとき、画像Ａは本硬化後の状態であり、画像Ｂおよび画像Ｃは、仮硬化後の状態になっている。
【００７８】
パス３の後、コントローラー６０は媒体を所定量搬送させる（搬送動作）。この搬送動作によって、図１０Ｃの印刷画像が、それぞれ搬送方向下流側に搬送される。これにより、画像Ｃは、搬送方向の位置がヘッド３１と本硬化用照射部４３との間になる。また、画像Ｂは、搬送方向の位置は本硬化用照射部４３と同じになる。また、画像Ａは、搬送方向の位置が本硬化用照射部４３よりも下流側になる。コントローラー６０は、キャリッジ２２を常に移動方向に往復移動させているので、この搬送動作の際に、画像Ｂの上を本硬化用照射部４３が通るようになる。そして、コントローラー６０は、この搬送動作中にも本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶを媒体上の画像に照射させる。
【００７９】
搬送動作の後、コントローラー６０は、次のパス（パス４）を行なわせる。コントローラー６０は、図１０Ｅに示すように、キャリッジ２１を移動方向（復路方向）に移動させつつヘッド３１のノズルからＵＶインクを吐出させる。また、コントローラー６０は、ヘッド３１からインクを吐出させた後、ヘッド３１の移動方向の上流側の仮硬化用照射部（この場合、斜線を付している仮硬化用照射部４２ｂ）から仮硬化用のＵＶを照射させて、仮硬化を行なわせる。図１０Ｄでは、移動方向が図１０Ｂの場合と逆なので、仮硬化に用いる仮効用照射部が図１０Ｂの場合と逆になっている。
【００８０】
なお、このパスの際にもコントローラー６０は、キャリッジ２２を移動方向に往復移動させており、本硬化用照射部４３から画像Ｂに本硬化用のＵＶを照射させている。
【００８１】
このパス４によって、図１０Ｅに示すように媒体の画像Ｃの上側（搬送方向上流側）に画像Ｄが印刷される。このとき、画像Ａ及び画像Ｂは本硬化後の状態であり、画像Ｃおよび画像Ｄは、仮硬化後の状態になっている。
【００８２】
以下、同様にコントローラー６０は、パスと搬送動作を交互に繰り返し行なわせる。また、コントローラー６０は、パス及び搬送動作にかかわらず、キャリッジ２２を移動方向に往復移動させつつ、本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶを照射させる。
【００８３】
この第２実施形態では媒体の搬送中においても、キャリッジ２２を移動方向に往復移動させて、本硬化用照射部４３から本硬化用のＵＶの照射を行っている。これにより、画像に本硬化用のＵＶを照射する時間を長くすることができ、仮硬化後の画像を確実に本硬化させることができる。
【００８４】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
一実施形態としてのプリンター等を説明したが、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。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言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【００８５】
＜プリンターについて＞
前述の実施形態では、液体吐出装置の一例としてプリンターが説明されていたが、これに限られるものではない。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装置に、本実施形態と同様の技術を適用しても良い。
【００８６】
＜ノズルについて＞
前述の実施形態では、圧電素子（ピエゾ素子）を用いてインクを吐出していた。しかし、液体を吐出する方式は、これに限られるものではない。例えば、熱によりノズル内に泡を発生させる方式など、他の方式を用いてもよい。
【００８７】
＜インクについて＞
前述の実施形態は、紫外線(ＵＶ)の照射を受けることによって硬化するインク（ＵＶインク）をノズルから吐出していた。しかし、ノズルから吐出する液体は、このようなインクに限られるものではなく、ＵＶ以外の他の光（例えば可視光線など）の照射を受けることによって硬化する液体をノズルから吐出しても良い。この場合、仮硬化用照射部４２ａ、４２ｂ及び本硬化用照射部４３から、その液体を硬化させるための光（可視光線など）を照射するようにすればよい。  
また、本実施形態ではＣＭＹＫの４色のＵＶインクを用いていたが、他の色のＵＶインクを用いてもよい。例えば背景用の白インクや、無色透明のクリアインクを用いてもよい。
【００８８】
＜ドット形成について＞
前述の実施形態では、双方向印刷を行っていたがこれには限られない。つまり、片方向印刷でもよい。この場合、仮硬化用照射部は、少なくともドットを形成する際のヘッド３１の移動方向の下流側に１つあればよい。  
また、本実施形態では１回のパスによってノズル列長さ分のラスタラインを形成する場合（バンド印刷）について説明したが、複数回のパスによってノズル列長さ分のラスタラインを形成してもよい。例えば、インターレース印刷であってもよい。この場合、各ドットへのＵＶの照射エネルギーが前述の実施形態と同様になるようにすればよい。
【符号の説明】
【００８９】
１  プリンター、１０  搬送ユニット、１１  給紙ローラー、
１３  搬送ローラー、１４  プラテン、１５  排紙ローラー、
２０  キャリッジユニット、２１，２２  キャリッジ、２４，２５  ガイド軸、
３０  ヘッドユニット、３１  ヘッド、
４０  照射ユニット、４２ａ,４２ｂ  仮硬化用照射部、４３  本硬化用照射部、
５０  検出器群、５３  紙検出センサー、５４  光学センサー
６０  コントローラー、６１  インターフェイス部、６２  ＣＰＵ、
６３  メモリー、６４  ユニット制御回路、
１１０  コンピューター
【図１】
2011062996.tif 000003
【図２】
2011062996.tif 000004
【図３】
2011062996.tif 000005
【図４】
2011062996.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011062996.tif 000008
【図７】
2011062996.tif 000009
【図８】
2011062996.tif 000010
【図９】
2011062996.tif 000011
【図１０】
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