(57)【要約】【課題】光照射に起因する記録媒体の伸縮がある場合でも、記録媒体に適切な張力を与えながら印刷を行うことのできる技術を提供する。【解決手段】記録媒体Ｓに液体を吐出可能な印刷部３Ｕと、印刷部３Ｕにより印刷される記録媒体Ｓに張力を付与しながら支持し、液体が付着した記録媒体Ｓを送出する支持部３２と、支持部３２から送出された記録媒体Ｓに光を照射可能な照射部８１と、光を照射された記録媒体Ｓを巻き取る巻取部４とを備える印刷装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に液体を吐出可能な印刷部と、
前記印刷部により前記液体が吐出される前記記録媒体に張力を付与しながら支持し、前記液体が付着した前記記録媒体を送出する支持部と、
前記支持部から送出された前記記録媒体に光を照射可能な照射部と、
光を照射された前記記録媒体を巻き取る巻取部と
を備える印刷装置。
【請求項２】
前記支持部から送出された前記記録媒体の張力を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記巻取部の巻き取り速度を制御する制御部と
を備える請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記検出部は、前記照射部から照射された光を受ける前の前記記録媒体の張力を検出する請求項２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記印刷部は、前記記録媒体に光硬化性の前記液体を吐出可能な液供給部と、前記液体が付着した前記記録媒体に光を照射する一次照射部とを有し、
前記照射部による前記記録媒体の露光量が、前記一次照射部による前記記録媒体の露光量よりも大きい請求項１ないし３のいずれか一項に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記照射部の光源が紫外線ランプである請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記一次照射部の光源が発光ダイオードである請求項５に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記支持部は、前記記録媒体の搬送経路のうち前記印刷部と前記照射部との間で前記記録媒体を巻き掛けて回転することで、前記記録媒体を移動させる搬送ローラーを有する請求項１ないし６のいずれか一項に記載の印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印刷された記録媒体に対し光を照射するプロセスを有する印刷装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙や樹脂シートなどの記録媒体に画像を記録する技術では、例えば紫外線硬化型インクなどの光硬化性を有する液体を記録媒体に付着させた後、記録媒体に光を照射して液体を硬化させるものがある。この種の印刷装置では、安定した印刷品質を得るために、記録媒体に加わる張力を一定に制御するものがある。例えば特許文献１に記載の画像記録装置では、記録媒体たるシートをドラムに巻き掛け、シート搬送経路に設けたテンションセンサーでシートの張力を検出して、ドラムに巻き掛けられるシートの張力を一定に保ちながら印刷を行う。さらにこの技術では、ロール状のシートを繰り出す繰出部および印刷後のシートを巻き取る巻取部でもそれぞれ張力が検出されて、搬送経路上の各部においてシートに付与される張力が制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１１７８０号公報（例えば、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
記録媒体に光を照射する光源としては、インクを記録媒体に確実に定着させるために高光量のものがあり、このような光源は発熱量も大きい。そのため、記録媒体が光源からの熱の影響を受けて部分的に伸縮し、結果として記録媒体の張力制御が困難となる場合が生じる。上記従来技術では、記録媒体にインクを吐出する記録ヘッド、記録媒体に光を照射するＵＶ光源、記録媒体の張力を検出するテンションセンサーおよび記録媒体を搬送駆動する駆動ローラーが記録媒体の搬送方向に沿ってこの順番に並んでおり、張力制御の対象となる記録媒体の近くに熱源が配置されることから、上記した光照射に起因する熱の影響が問題となり得る。
【０００５】
この発明にかかるいくつかの態様は、上記課題を解決して、光照射に起因する記録媒体の伸縮がある場合でも、記録媒体に適切な張力を与えながら印刷を行うことのできる技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の一の態様は、記録媒体に液体を吐出可能な印刷部と、前記印刷部により液体が吐出される前記記録媒体に張力を付与しながら支持し、前記液体が付着した前記記録媒体を送出する支持部と、前記支持部から送出された前記記録媒体に光を照射可能な照射部と、光を照射された前記記録媒体を巻き取る巻取部とを備える印刷装置である。
【０００７】
この構成を有する印刷装置では、記録媒体に液体を吐出する印刷部、記録媒体を支持して張力を付与する支持部、記録媒体に光を照射する照射部が、記録媒体の搬送方向においてこの順番で配置される。そのため、照射部からの光照射による記録媒体の伸縮があったとしても、その影響が支持部によって遮断され、印刷部に及ぶことが防止される。その結果、この発明では、記録媒体に適切な張力を与えながら印刷を行うことが可能である。
【０００８】
この印刷装置はさらに、支持部から送出された記録媒体の張力を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき巻取部の巻き取り速度を制御する制御部とを備えていてもよい。このような構成によれば、照射部からの熱による記録媒体の伸縮により変化する支持部から巻取部までの間の搬送経路上の記録媒体の張力を、巻取部による巻き取り速度を加減することによって調整することができる。これにより、記録媒体の搬送と巻き取りをスムーズに行うことができる。
【０００９】
この場合、例えば、検出部は、照射部から照射される光を受ける前の記録媒体の張力を検出する、つまり、支持部から搬出されてから照射部による光照射を受ける前の記録媒体について張力の検出を行うようにしてもよい。このような構成によれば、検出部と、その検出結果に基づき動作が制御される巻取部との間に熱源が位置するので、その熱に起因する記録媒体の伸縮によらず、記録媒体を良好に巻き取ることができる。
【００１０】
また例えば、印刷部は、記録媒体に光硬化性の液体を吐出可能な液供給部と、液体が付着した記録媒体に光を照射する一次照射部とを有し、照射部による記録媒体の露光量が、一次照射部による記録媒体の露光量よりも大きい構成であってもよい。光硬化性の液体を用いた印刷では、該液体が液状のまま記録媒体に担持されて搬送されると印刷品質が劣化したり液体が装置を汚染したりするなどの問題がある。したがって、記録媒体に付着した液体については早期にある程度まで硬化した状態とされることが望ましい。一次照射部を印刷部に設けることで、記録媒体に付着した液体を搬送に適した硬度まで硬化させることができる。一次照射部は後段の照射部に比べ光量が小さくてよく、したがって発熱量を抑えることができるので、搬送方向において支持部よりも上流側に配置したとしても、記録媒体の張力制御に及ぼす影響を小さく抑えることができる。また、搬送方向の下流側により光量の大きい照射部を設けているので、液体を確実に硬化させて記録媒体に定着させることができる。
【００１１】
この場合例えば、照射部の光源が紫外線ランプであってもよい。紫外線ランプは強力な紫外線を記録媒体に照射することができるため、光硬化性液体を確実に硬化させるのに有効である。一方で、副次的に比較的大きな発熱があるため、印刷部から支持部の間に配置するのには適さず、上記のように搬送方向において支持部よりも下流側に設けられるのが好ましい。
【００１２】
さらに例えば、一次照射部の光源が発光ダイオードであってもよい。一次照射部は光硬化性液体を完全に硬化させることを要しない。そこで、紫外線ランプほどの高光量は得られないが発熱量の比較的少ない発光ダイオードが光源として好適である。このような構成では、記録媒体に供給された光硬化性液体をある程度硬化させて、印刷品質への熱の影響を抑えることができる。
【００１３】
また例えば、支持部は、記録媒体の搬送経路のうち印刷部と照射部との間で記録媒体を巻き掛けて回転することで、記録媒体を移動させる搬送ローラーを有していてもよい。このような構成によれば、照射部からの熱による記録媒体の伸縮が印刷部まで及ぶのを、記録媒体を巻き掛ける支持部によって遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を適用可能な印刷装置の概略構成を模式的に例示する正面図。
【図２】図１に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明を適用可能な印刷装置の概略構成を模式的に例示する正面図である。なお、図１では、装置各部の配置関係を明確にするために、印刷装置１の左右方向Ｘ、前後方向Ｙおよび鉛直方向Ｚに対応したＸＹＺ直交座標系を表示する。
【００１６】
印刷装置１では、繰出部２、プロセス部３および巻取部４が左右方向Ｘに配列されており、これら各機能部２、３、４がハウジング部材１１に取り囲まれる内部空間ＩＳに収容されている。繰出部２および巻取部４はそれぞれ繰出軸２０および巻取軸４０を有している。そして、繰出軸２０および巻取軸４０に記録媒体たるシートＳ（ウェブ）の両端がロール状に巻き付けられ、それらの間に張架されている。こうして張架された経路Ｐｃに沿ってシートＳが繰出軸２０からプロセス部３に搬送されてプロセスユニット３Ｕによる印刷処理を受けた後、巻取軸４０へと搬送される。シートＳの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)、ＰＰ(polypropylene)等がある。なお、以下の説明では、シートＳの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。また、以下の説明において単に「上流側」、「下流側」という場合、シート搬送経路におけるシート搬送方向の上流側、下流側をそれぞれ意味するものとする。
【００１７】
繰出部２は、シートＳの端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出されたシートＳを巻き掛ける従動ローラー２１とを有する。繰出軸２０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図１の紙面において時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられたシートＳが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。ちなみに、シートＳは、繰出軸２０に着脱可能な芯管（図示省略）を介して繰出軸２０に巻き付けられている。したがって、繰出軸２０のシートＳが使い切られた際には、ロール状のシートＳが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸２０に装着して、繰出軸２０のシートＳを取り換えることが可能となっている。詳しくは後述するが、従動ローラー２１には当該ローラーに巻き掛けられたシートＳの張力を検出するテンションセンサーＳ21が設けられている。
【００１８】
プロセス部３は、繰出部２から繰り出されたシートＳを回動ドラム３０で支持しつつ、回動ドラム３０の外周面に沿って配置されたプロセスユニット３Ｕにより処理を適宜行って、シートＳに画像を印刷するものである。このプロセス部３では、回動ドラム３０の両側に前駆動ローラー３１と後駆動ローラー３２とが設けられており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳが回動ドラム３０に支持されて、画像の印刷を受ける。
【００１９】
前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出されたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１は図１の紙面において時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出されたシートＳを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１ｎが設けられている。このニップローラー３１ｎは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、前駆動ローラー３１との間でシートＳを挟み込む。これによって、前駆動ローラー３１とシートＳの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。
【００２０】
回動ドラム３０は、Ｙ方向に平行な中心線を持つ円筒形状のドラムであり、その外周面にシートＳを巻き掛ける。さらに回動ドラム３０は、その円筒形状の中心線を通って軸方向に延びる回動軸３０２を有している。回動軸３０２は、図示を省略する支持機構によって回動可能に支持されており、回動ドラム３０は、回動軸３０２を中心に回動する。
【００２１】
このような回動ドラム３０の外周面に、前駆動ローラー３０から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳが裏面側から巻き掛けられる。そして、回動ドラム３０は、シートＳとの間の摩擦力を受けてシートＳの搬送方向Ｄｓに従動回転しつつ、シートＳを裏面側から支持する。ちなみに、プロセス部３では、回動ドラム３０への巻き掛け部の両側でシートＳを折り返す従動ローラー３３、３４が設けられている。これらのうち従動ローラー３３は、前駆動ローラー３１と回動ドラム３０の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。一方、従動ローラー３４は、回動ドラム３０と後駆動ローラー３２の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。このように、回動ドラム３０に対して搬送方向Ｄｓの上・下流側それぞれでシートＳを折り返すことで、回動ドラム３０へのシートＳの巻き掛け部を長く確保することができる。
【００２２】
後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、回動ドラム３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２は図１の紙面において時計回りに回転することで、シートＳを巻取部４へと搬送する。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２ｎが設けられている。このニップローラー３２ｎは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、後駆動ローラー３２との間にシートＳを挟み込む。これによって、後駆動ローラー３２とシートＳの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。詳しくは後述するが、回動ドラム３０にはその回動位置を検出するためのドラムエンコーダーＥ30が設けられ、従動ローラー３４には当該ローラーに巻き掛けられたシートＳの張力を検出するテンションセンサーＳ34が設けられている。
【００２３】
このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳは、回動ドラム３０の外周面に支持される。また、プロセス部３では、回動ドラム３０に支持されるシートＳの表面に対してカラー画像を印刷するために、プロセスユニット３Ｕが設けられている。このプロセスユニット３Ｕは、印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄ、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８をユニット支持部材３５で支持した構成を具備する。このユニット支持部材３５は、回動ドラム３０の円周形状に沿った円弧形状を有する２枚のユニット支持平板によって、印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄ、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８を前後方向Ｙから挟み込んで支持する。なお、図１に示すように、ユニット支持部材３５（のユニット支持平板）と回動ドラム３０との間には隙間Δが空いている。
【００２４】
搬送方向Ｄｓに順番に並ぶ４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄは、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応し、インクジェット方式で対応する色のインクをノズルから吐出する。これら４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄは回動ドラム３０の回動軸３０２から放射状に配置されて、回動ドラム３０の外周面に沿って並ぶ。そして、各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄは、ユニット支持部材３５によって回動ドラム３０に対して位置決めされ、若干のクリアランス（プラテンギャップ）を空けて回動ドラム３０に対向する。これによって、各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄは、所定のペーパーギャップを空けて、回動ドラム３０に巻き掛けられたシートＳ表面に対向する。こうしてユニット支持部材３５によってペーパーギャップが規定された状態で、各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄがインクを吐出することで、シートＳ表面の所望の位置にインクが着弾して、シートＳ表面にカラー画像が形成される。
【００２５】
印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄで使用するインクとしては、紫外線（光）を照射することで硬化するＵＶ（ultraviolet）インク（光硬化性インク）が用いられる。そこで、プロセスユニット３Ｕでは、インクを硬化させてシートＳに定着させるために、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８が設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄの各間には、仮硬化用のＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃが配置されている。具体的には、搬送方向Ｄｓにおいて最上流側の第１の印刷ヘッド３６ａの下流位置に第１のＵＶ照射器３７ａが、第２の印刷ヘッド３６ｂの下流位置に第２のＵＶ照射器３７ｂが、第３の印刷ヘッド３６ｃの下流位置に第３のＵＶ照射器３７ｃが、それぞれ配置されている。ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃは比較的弱い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がり方が紫外線を照射しない場合に比べて十分に遅くなる程度にインクを硬化（仮硬化）させるものであり、インクを本硬化させるものではない。
【００２６】
一方、４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄに対して搬送方向Ｄｓの下流側には、本硬化用のＵＶ照射器３８が設けられている。つまり、ＵＶ照射器３８は、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃより強い照射強度の紫外線を照射することで、インクの濡れ広がりが停止する程度に硬化（本硬化）させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄが形成したカラー画像をシートＳ表面に定着させることができる。
【００２７】
ＵＶ照射器３８は、紫外線を照射する光源を冷却するための冷却機構を具備する。この冷却機構は、ハウジング部材１１外部から空気を取り込んでハウジング部材１１外部へ空気を排出する気流を用いて光源を冷却する。そこで、ハウジング部材１１には、外部から空気を取り入れる吸気口５１と、外部へ空気を吐き出す排気口５３とが、ＵＶ照射器３８に対して設けられている。具体的には、吸気口５１および排気口５３は、ハウジング部材１１に開口するルーバー等で構成される。さらに、ハウジング部材１１の内部には、吸気口５１からＵＶ照射器３８に至る吸気ダクト５５と、ＵＶ照射器３８から排気口５３へ至る排気ダクト５７とが、ＵＶ照射器３８に対して設けられている。
【００２８】
吸気ダクト５５の内部には吸気ファン６７が設けられ、排気ダクト５７の内部には排気ファン６８が設けられており、これらのファンの作動により、吸気口５１から吸入されて、吸気ダクト５５の内部に形成される気流路Ｐg1、ＵＶ照射器３８の上端部、および排気ダクト５７の内部に形成される気流路Ｐg2を経て排気口５３から排出される気流ＡＦが発生する。この気流ＡＦにより、ＵＶ照射器３８から発せられる熱が装置外へ排出される。
【００２９】
このように印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄ、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８がユニット支持部材３５に装着されて、プロセスユニット３Ｕが構成されている。なお、ユニット支持部材３５は、前後方向Ｙに延びる２本のレール３５１により支持されており、さらに印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄ、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８を伴ってレール３５１上を前後方向Ｙに移動可能となっている。つまり、プロセスユニット３Ｕは、前後方向Ｙへ移動可能となっている。これにより、プロセスユニット３Ｕは、前後方向Ｙにおいて繰出部２および巻取部４とほぼ同じ位置に並ぶ印刷位置と、繰出部２および巻取部４とはＹ方向位置が大きく異なるメンテナンス位置との間で移動可能となっている。プロセスユニット３Ｕが印刷位置に位置する状態で、繰出部２からプロセス部３を経て巻取部４に至るシートＳの搬送経路Ｐｃが形成可能となり、プロセスユニット３ＵがシートＳへの印刷を行うことができる。一方、プロセスユニット３Ｕがメンテナンス位置にある状態では、プロセスユニット３Ｕが外部空間に露出して、オペレータによる部品交換等の各種のメンテナンス作業が可能となる。
【００３０】
プロセス部３によりカラー画像の形成されたシートＳは、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。この巻取部４は、シートＳの端を巻き付けた巻取軸４０の他に、巻取軸４０と後駆動ローラー３２の間でシートＳを裏面側から巻き掛ける従動ローラー４１を有する。巻取軸４０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸４０が図１の紙面において時計回りに回転すると、後駆動ローラー３２から搬送されてきたシートＳが従動ローラー４１を経由して巻取軸４０に巻き取られる。ちなみに、シートＳは、巻取軸４０に着脱可能な芯管（図示省略）を介して巻取軸４０に巻き取られる。したがって、巻取軸４０に巻き取られたシートＳが満杯になった際には、芯管ごとシートＳを取り外すことが可能となっている。
【００３１】
以上が印刷装置１の装置構成の概要である。続いて、印刷装置１を制御する電気的構成について説明を行なう。図２は、図１に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に示すブロック図である。上述した印刷装置１の動作は、図２に示すホストコンピューター１０によって制御される。ホストコンピューター１０では、制御動作を統括するホスト制御部１００がＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリーにより構成されている。また、ホストコンピューター１０にはドライバー１２０が設けられており、このドライバー１２０がメディア１２２からプログラム１２４を読み出す。なお、メディア１２２としては、ＣＤ(Compact Disk)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリー等の種々のものを用いることができる。そして、ホスト制御部１００は、メディア１２２から読み出したプログラム１２４に基づいて、ホストコンピューター１０の各部の制御やプリンター１の動作の制御を行なう。
【００３２】
さらに、ホストコンピューター１０には作業者とのインターフェースとして、液晶ディスプレー等で構成されるモニター１３０と、キーボードやマウス等で構成される操作部１４０とが設けられている。モニター１３０には、印刷対象の画像の他にメニュー画面が表示される。したがって、作業者は、モニター１３０を確認しつつ操作部１４０を操作することで、メニュー画面から印刷設定画面を開いて、印刷媒体の種類、印刷媒体のサイズ、印刷品質等の各種の印刷条件を設定することができる。なお、作業者とのインターフェースの具体的構成は種々の変形が可能であり、例えばタッチパネル式のディスプレーをモニター１３０として用い、このモニター１３０のタッチパネルで操作部１４０を構成しても良い。
【００３３】
一方、印刷装置１では、ホストコンピューター１０からの指令に応じて印刷装置１の各部を制御するプリンター制御部２００が設けられている。そして、印刷ヘッド、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８およびシート搬送系の装置各部はプリンター制御部２００によって制御される。これら装置各部に対するプリンター制御部２００の制御の詳細は次のとおりである。
【００３４】
プリンター制御部２００は、カラー画像を形成する各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄのインク吐出タイミングを、シートＳの搬送に応じて制御する。具体的には、このインク吐出タイミングの制御は、回動ドラム３０の回動軸に取り付けられて、回動ドラム３０の回動位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力（検出値）に基づいて実行される。つまり、回動ドラム３０はシートＳの搬送に伴って従動回転するため、回動ドラム３０の回動位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力を参照すれば、シートＳの搬送位置を把握することができる。そこで、プリンター制御部２００は、ドラムエンコーダーＥ30の出力からｐｔｓ(print timing signal)信号を生成し、このｐｔｓ信号に基づいて各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄのインク吐出タイミングを制御することで、各印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄが吐出したインクを搬送されるシートＳの目標位置に着弾させて、カラー画像を形成する。
【００３５】
また、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８の点灯・消灯のタイミングや照射光量もプリンター制御部２００によって制御される。
【００３６】
また、プリンター制御部２００は、図１を用いて詳述したシートＳの搬送を制御する機能を司る。つまり、シート搬送系を構成する部材のうち、繰出軸２０、前駆動ローラー３１、後駆動ローラー３２および巻取軸４０それぞれにはモーターが接続されている。そして、プリンター制御部２００はこれらのモーターを回転させつつ、各モーターの速度やトルクを制御して、シートＳの搬送を制御する。このシートＳの搬送制御の詳細は次のとおりである。
【００３７】
プリンター制御部２００は、繰出軸２０を駆動する繰出モーターＭ20を回転させて、繰出軸２０から前駆動ローラー３１にシートＳを供給する。この際、プリンター制御部２００は、繰出モーターＭ20のトルクを制御して、繰出軸２０から前駆動ローラー３１までのシートＳの張力を調整する。つまり、繰出軸２０と前駆動ローラー３１の間に配置された従動ローラー２１には、当該ローラーに巻き掛けられたシートＳの張力を検出するテンションセンサーＳ21が取り付けられている。このテンションセンサーＳ21は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ21の検出結果に基づいて、繰出モーターＭ20のトルクをフィードバック制御して、繰出部２０から供給されるシートＳに付与される張力を調整する。
【００３８】
この際、プリンター制御部２００は、繰出軸２０から前駆動ローラー３１へ供給されるシートＳの幅方向（図１の紙面の直交方向）の位置を調整しつつ、シートＳの繰り出しを行う。つまり、印刷装置１には、繰出軸２０および従動ローラー２１それぞれを軸方向（言い換えればシートＳの幅方向）に変位させるステアリングユニット７が設けられている。また、従動ローラー２１と前駆動ローラー３１の間にはシートＳの幅方向への端を検出するエッジセンサーＳeが配置されている。このエッジセンサーＳeは、例えば超音波センサー等の距離センサーで構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、エッジセンサーＳeの検出結果に基づいて、ステアリングユニット７をフィードバック制御して、シートＳの幅方向への位置を調整する。これによって、シートＳの幅方向への位置が適切化されて、シートＳの蛇行等の搬送不良が抑制される。
【００３９】
また、プリンター制御部２００は、前駆動ローラー３１を駆動する前駆動モーターＭ31と、後駆動ローラー３２を駆動する後駆動モーターＭ32とを回転させる。これによって、繰出部２から繰り出されたシートＳがプロセス部３を通過する。この際、前駆動モーターＭ31に対しては速度制御が実行される一方、後駆動モーターＭ32に対してはトルク制御が実行される。つまり、プリンター制御部２００は、前駆動モーターＭ31のエンコーダー出力に基づいて、前駆動モーターＭ31の回転速度を一定に調整する。これによって、シートＳは、前駆動ローラー３１によって一定速度で搬送される。
【００４０】
一方、プリンター制御部２００は、後駆動モーターＭ32のトルクを制御して、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２までのシートＳの張力を調整する。つまり、回動ドラム３０と後駆動ローラー３２の間に配置された従動ローラー３４には、当該ローラーに巻き掛けられたシートＳの張力を検出するテンションセンサーＳ34が取り付けられている。このテンションセンサーＳ34は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ34の検出結果に基づいて、後駆動モーターＭ32のトルクをフィードバック制御して、シートＳに付与される張力を調整する。
【００４１】
また、プリンター制御部２００は、巻取軸４０を駆動する巻取モーターＭ40を回転させて、後駆動ローラー３２が搬送するシートＳを巻取軸４０に巻き取る。この際、プリンター制御部２００は、巻取モーターＭ40のトルクを制御して、後駆動ローラー３２から巻取軸４０までのシートＳの張力を調整する。つまり、後駆動ローラー３２と巻取軸４０の間に配置された従動ローラー４１には、当該ローラーに巻き掛けられたシートＳの張力を検出するテンションセンサーＳ41が取り付けられている。このテンションセンサーＳ41は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ41の検出結果に基づいて、巻取モーターＭ40のトルクをフィードバック制御して、シートＳに付与される張力を調整する。
【００４２】
上記したシート搬送系の構成では、回動ドラム３０に巻き掛けられてプロセスユニット３Ｕからの印刷処理を受けるシートＳについては、従動ローラー３４に付随するテンションセンサーＳ34の検出結果に基づき後駆動ローラー３２の回転が制御されることにより、その張力が一定に維持されて安定した印刷処理が可能となっている。
【００４３】
一方、繰出部２からプロセス部３に搬送されるシートＳについては、従動ローラー２１に付随するテンションセンサーＳ21の検出結果に基づいて繰出軸２０および従動ローラー２１の位置制御が行われることで、シートＳのたるみや供給の過不足が生じることが防止される。また、プロセス部３から巻取部４に搬出されるシートＳについては、従動ローラー４１に付随するテンションセンサーＳ41の検出結果に基づき巻取軸４０の回転が制御されることで、シートＳのたるみや巻き取りの過不足が生じることが防止される。
【００４４】
以上が、印刷装置１を制御する電気的構成の概要である。上述のとおり、前駆動ローラー３１は所定の速度で回転し、これによってシートＳが搬送経路Ｐcに沿って一定速度で搬送される。そして、プリンター制御部２００は、こうしてシートＳの搬送速度を定速に制御した上で、シートＳに与える張力の調整を行なう。
【００４５】
図１に戻って、印刷装置１の構成についてさらに説明する。上記のように構成された印刷装置１に対しては、外付けの光照射ユニット８がオプションユニットとして装着可能となっている。この光照射ユニット８は、印刷装置１により印刷されたシートＳに対して、印刷装置１内で照射される光の総露光量（各ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８による照射光量の時間積分値）よりも大きな露光量でシートＳに対しＵＶ光を照射するものである。プロセスユニット３Ｕに含まれるＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８については、ユニットの温度上昇を抑えるべく、発熱量の比較的小さいＬＥＤ（light emitting diode）を光源とするものを用いることが好ましい。ただし、光硬化性インクおよびシートＳの特性によっては、このようにＬＥＤを光源とするＵＶ照射器のみではインクを必要な硬度まで硬化させるのに十分な露光量を与えることができない場合があり得る。
【００４６】
このような事態に対応して、インクをより確実に硬化させることを可能とするために、この印刷装置１は、外付けの光照射ユニット８を必要に応じて装着可能な構成となっている。図１に示すように、光照射ユニット８は、従動ローラー４１を通過した後のシートＳを巻き掛けて従動回転することで外部搬送経路Ｐxを形成する複数の従動ローラー８０１〜８０６と、外部搬送経路Ｐxを搬送されるシートＳに対して紫外線を照射するＵＶランプ８１とを備えている。外部搬送経路Ｐxを搬送され紫外線が照射されたシートＳは、印刷装置１本体に戻されて巻取軸４０により巻き取られる。
【００４７】
従動ローラー８０１〜８０４のうち、シート搬送方向において最上流側、つまり本体側の従動ローラー４１の直近位置に設けられるローラー８０１は、従動ローラー４１に巻き掛けられるシートＳの姿勢を、光照射ユニット８が装着されない場合とほぼ同じに維持するための姿勢維持ローラーである。つまり、光照射ユニット８が装着されていない状態で従動ローラー４１から巻取軸４０に向かうシートＳの経路の近傍位置に、姿勢維持ローラー８０１が配置されている。これにより、従動ローラー４１へのシートＳの巻き掛け量が光照射ユニット８の装着の有無によって大きく変わることを防止して、従動ローラー４１に付随するテンションセンサーＳ41による検出精度の変動を抑えることができる。
【００４８】
ＵＶランプ８１は、例えば高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどのランプ光源を有するものであり、ＬＥＤを光源とするＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８よりも大きな光量をシートＳに供給する。具体的には、光硬化性インクを硬化させるのに有効な波長成分において、ＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８がシートＳを露光する露光量の合計よりも、ＵＶランプ８１がシートＳを露光する露光量の方が大きい。そのため、シートＳに付着する光硬化性インクをより確実に硬化させることができる。ＵＶランプ８１の点灯・消灯については、プリンター制御部２００により制御されてもよく、またこれとは独立に光照射ユニット８に設けられる制御部により制御されてもよい。
【００４９】
なお、このように照射光量の大きいＵＶランプ８１を設ける場合でも、インクが付着したシートＳを搬送する必要から、プロセスユニット３Ｕ内のＵＶ照射器を省くことは現実的でない。一方、ランプ光源をプロセスユニット３Ｕ内に設けることも、その発熱量の大きさから現実的ではない。したがって、ランプ光源については、プロセスユニット３Ｕとは別に、シート搬送経路においてプロセスユニット３Ｕの下流に設けることが好ましい。この場合において、ランプ光源をプロセスユニット３Ｕ下流のどの位置に設けるかについては、次のように考えることができる。
【００５０】
前述のように、ＵＶランプは発熱量が大きいため、シートＳが熱の影響により伸縮することがある。特に、シートＳが樹脂フィルムのようなフィルム系の場合、熱による伸縮が生じやすい。このため、仮にランプ光源をプロセスユニット３Ｕと後駆動ローラー３２との間に設けた場合、プロセスユニット３Ｕと後駆動ローラー３２との間でシートＳが伸縮してプロセスユニット３Ｕとの対向位置での張力および搬送速度を一定に維持することが難しくなるという問題がある。
【００５１】
一方、後駆動ローラー３２よりも下流側にランプ光源を設ければ、プロセスユニット３Ｕとここでのシート搬送を制御する後駆動ローラー３２との間に熱源が入らないため、上記のような問題が生じない。また、シートＳが後駆動ローラー３２に巻き掛けられてしっかりと支持されているため、後駆動ローラー３２よりも下流側で生じるシートＳの伸縮が後駆動ローラー３２で遮断され、後駆動ローラー３２よりも上流側のプロセスユニット３Ｕまで伝搬することが防止される。
【００５２】
なお、後駆動ローラー３２よりも下流側では、従動ローラー４１に付随するテンションセンサーＳ41によりシートＳの張力が検出されて巻取軸４０の回転が制御される。この経路上にランプ光源を配することによって、この回転制御に熱によるシートＳの伸縮の影響が出ることが考えられる。しかしながら、ここでの回転制御は、後駆動ローラー３２によりプロセス部３から搬出されるシートＳを過不足なく巻取軸４０に巻き取らせることができれば足り、印刷品質に関わるプロセス部３でのシート搬送に比べれば、必要とされる精度は比較的低い。そして、従動ローラー８０１〜８０６が追加されることにより増大する負荷トルクは巻取軸４０の負荷となり、後駆動ローラー３２の負荷とはならない。したがって、光照射ユニット８の装着の有無によって後駆動ローラー３２によるシート搬送制御の態様を変化させる必要がない。以上より、ランプ光源は少なくとも、シート搬送経路において後駆動ローラー３２よりもシート搬送方向の下流側に設けられることが望ましい。
【００５３】
次に、後駆動ローラー３２と従動ローラー４１との間、従動ローラー４１と巻取軸４０との間のいずれにランプ光源を設けるかについて検討する。巻取軸４０の回転制御の観点からは、ランプ光源が従動ローラー４１の上流側、下流側のいずれにあっても大きな差はない。図１に示す例では、従動ローラー４１と巻取軸４０との間でシートＳを外部に引き出した搬送経路Ｐxに沿ってＵＶランプ８１が設けられている。つまり、ランプ光源は従動ローラー４１の下流側に設けられている。
【００５４】
このような構成では、後駆動ローラー３２とＵＶランプ８１との間の搬送経路上に従動ローラー４１が介在することで、ＵＶランプ８１からの熱によるシートＳの伸縮の影響が後駆動ローラー３２に及ぶのを抑制することができる。また、後駆動ローラー３２に巻き掛けられるシートＳの巻き掛け量が光照射ユニット８の有無によって変化しないので、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を安定して行うことができる。
【００５５】
また、光照射ユニット８は駆動ローラーを有しておらず、シートＳを巻き掛けて搬送経路Ｐxを形成するローラー８０１〜８０６はいずれも従動ローラーであるため、シート搬送経路において巻取軸４０にできるだけ近い位置に設けられることが、シートＳを良好に搬送する上では好ましい。
【００５６】
以上のように、この実施形態の印刷装置１では、発熱量が大きくシートＳに熱による影響を及ぼす可能性のあるＵＶランプ８１については、プロセス部３におけるシート搬送を制御する後駆動ローラー３２よりもシート搬送方向の下流側においてシートＳと対向する配置としている。このような構成によれば、ＵＶランプ８１からの熱を受けてシートＳが伸縮した場合でも、その影響が後駆動ローラー３２よりも上流側のプロセス部３に及ぶことが防止されて、プロセス部３ではシートＳに適切な張力を与えながら印刷処理を行うことができる。
【００５７】
また、この印刷装置１では、後駆動ローラー３２から搬出されるシートＳの張力を従動ローラー４１に付随するテンションローラーＳ41で検出し、その検出結果に基づき巻取軸４０の回転制御を行っている。これにより、後駆動ローラー３２から搬出されたシートＳを過不足なく巻き取ることが可能となっている。また、後駆動ローラー３２以降のシート搬送経路上でＵＶランプ８１からの熱によるシートＳの伸縮が生じた場合でも、それに起因する張力変動が検出されて巻き取り速度が調整されるので、シートＳのたるみや巻き取り不良の発生が防止される。
【００５８】
また、後駆動ローラー３２以降のシート搬送経路では、テンションローラーＳ41を備える従動ローラー４１、ＵＶランプ８１、巻取軸４０がシート搬送方向に沿ってこの順番に配置されている。つまり、シートＳの張力が検出される位置と、シートＳを巻き取る巻き取り力の発生する位置との間に熱源が存在する。張力検出から巻取軸４０の回転制御までの制御ループ内に熱源が配されることで、熱によるシート伸縮の影響を含めてシートＳの巻き取りを制御することができる。これにより、後駆動ローラー３２以降でのシートＳの安定的な搬送が可能となる。
【００５９】
また、この印刷装置１のプロセスユニット３Ｕは、インクジェット方式の印刷により光硬化性インクをシートＳに付着させる印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄと、シートＳに光（紫外線）を照射してインクを硬化させるＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８とを有している。これらのＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８は、光照射ユニット８に設けられたＵＶランプ８１と比べて照射光量は小さいが発熱量も小さい。このように発熱量の小さいＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８についてはシートＳを伸縮させるおそれが少ないのでプロセスユニット３Ｕ内に設けることが可能であり、またこれにより光硬化性インクを少なくとも搬送に支障のない程度まで速やかに硬化させることができる。
【００６０】
また、プロセス部３の外部に設けられる光照射ユニット８の光源はＵＶランプであり、これにより強い光をシートＳに照射することができる一方、プロセス部３に設けられるＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８の光源はＬＥＤであり、これにより発熱量を抑えることができる。
【００６１】
また、プロセスユニット３ＵとＵＶランプ８１との間にシートＳを巻き掛けて搬送する後駆動ローラー３２が設けられていることで、ＵＶランプ８１からの熱によるシートＳの伸縮の影響が後駆動ローラー３２により遮断され、プロセスユニット３Ｕにまで及ぶことが防止されている。
【００６２】
以上説明したように、この実施形態では、シートＳが本発明の「記録媒体」に相当している。そして、プロセスユニット３Ｕが本発明の「印刷部」として機能し、そのうち印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄが本発明の「液供給部」として、またＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃ、３８が本発明の「一次照射部」として機能している。また、後駆動ローラー３２が本発明の「支持部」および「搬送ローラー」として機能している。また、光照射ユニット８、特にＵＶランプ８１が本発明の「照射部」として機能しており、テンションセンサーＳ41およびプリンター制御部２００が本発明の「検出部」および「制御部」としてそれぞれ機能している。
【００６３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では光照射ユニット８を印刷装置１本体に対し着脱可能なオプションユニットとして構成しているが、光照射ユニットが印刷装置の一部として本体に組み込まれている場合にも本発明は有効である。またこの実施形態では、プロセスユニット３Ｕに設ける「一次照射部」として仮硬化用のＵＶ照射器３７ａ〜３７ｃと本硬化用のＵＶ照射器３８とを設けているが、このように光照射ユニットが装置本体に組み込まれている場合、これが本硬化用の照射器として機能するので、プロセスユニット３Ｕ内の本硬化用ＵＶ照射器については仮硬化用のものと同等のものであってもよい。
【００６４】
また例えば、上記実施形態では、シート搬送経路においてテンションセンサーＳ41を有する従動ローラー４１と巻取軸４０との間に、ＵＶランプ８１を有する光照射ユニット８が設けられるが、前記した通り、後駆動ローラー３２と従動ローラー４１との間の搬送経路にＵＶランプが設けられてもよい。
【００６５】
また例えば、上記実施形態では、光照射ユニット８が装着された状態では印刷装置１本体からシートＳが引き出されて光照射ユニット８内の搬送経路Ｐxを搬送され、該搬送経路Ｐx上でＵＶランプ８１からの光照射を受けるが、シート搬送経路については光照射ユニットの有無によらず共通として、ＵＶランプのみを着脱する構成であってもよい。
【００６６】
また、上記実施形態は印刷部が４個の印刷ヘッド３６ａ〜３６ｄを有しカラー画像を形成する装置であるが、印刷ヘッドおよびインク色の数はこれに限定されず、例えば単一色のインクでモノクロ画像を形成する装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００６７】
また、上記実施形態の印刷装置はインクジェット方式により光硬化性インクを記録媒体としての長尺のシートＳに付着させて画像を印刷する装置であるが、記録媒体の種類はこれに限定されず任意のものを使用可能である。また記録媒体に付着させるものは光硬化性を有する液体であればインクに限定されず、印刷の目的も画像形成に限定されない。
【符号の説明】
【００６８】
１…印刷装置、  ８…光照射ユニット（照射部）、  ３Ｕ…プロセスユニット（印刷部）、４…巻取部、  ３２…後駆動ローラー（支持部、搬送ローラー）、  ３６ａ〜３６ｄ…印刷ヘッド（液供給部）、  ３７ａ〜３７ｃ、３８…ＵＶ照射器（一次照射部）、  ４０…巻取軸、  ８１…ＵＶランプ（照射部）、  ２００…プリンター制御部（制御部）、  Ｓ…シート（記録媒体）、  Ｓ41…テンションセンサー（検出部）
【図１】
2015058616.tif 000003
【図２】
2015058616.tif 000004