(57)【要約】【課題】  複数のＬＥＤ素子を配列した紫外線発光モジュールを、一方向に複数並んで配置してなるインクジェットプリンター用光源ユニットにおいて、カラーインクが滴下されるごとに紫外線照射を行い複数種類のカラーインク相互の混色が起こることなく、かつ、グロスインク表面に硬化縞を発生させることなく、短時間で効率的なインクの硬化ができるようにした構造を提供せんとするものである。【解決手段】前記紫外線発光モジュールが、カラーインク用発光モジュールと、グロスインク用発光モジュールと、からなり、該グロスインク用発光モジュールの紫外線照度を、前記カラーインク用発光モジュールの紫外線照度よりも低くしたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＬＥＤ素子を配列した紫外線発光モジュールを、一方向に複数並んで配置してなるインクジェットプリンター用光源ユニットにおいて、
前記紫外線発光モジュールは、カラーインク用発光モジュールと、グロスインク用発光モジュールと、からなり、
前記グロスインク用発光モジュールの紫外線照度を、前記カラーインク用発光モジュールの紫外線照度よりも低くしたこと
を特徴とするインクジェットプリンター用光源ユニット。
【請求項２】
前記発光モジュールの各々に配置されたＬＥＤ素子の数は一定であり、
前記グロスインク用発光モジュールに供給する電流値を、前記カラーインク用発光モジュールに供給する電流値よりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター用光源ユニット。
【請求項３】
前記発光モジュールの各々に供給する電流値を一定とし、
前記グロスインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の点灯数を、前記カラーインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の点灯数よりも少なくしたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンター用光源ユニット。
【請求項４】
前記グロスインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の数を、前記カラーインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の数よりも少なくし、
両発光モジュールのＬＥＤ素子の全てを点灯することを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンター用光源ユニット。
【請求項５】
前記発光モジュールの各々に配置されたＬＥＤ素子の数は一定であり、
前記グロスインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の一部を点灯することを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンター用光源ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はインクジェットプリンター用光源ユニットに関するものであり、特に、それぞれ複数のＬＥＤ素子が配列された紫外線発光モジュールを複数備えたインクジェットプリンター用光源ユニットに係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、紫外線硬化型インクを用いたインクジェットプリンターが開発されており、例えば特開２００４−３５８７６９号公報（特許文献１）にその技術が開示されている。
図８にその構成が示されている。
インクジェットプリンター５０は、紙などのプリントメディアＭにインクを噴出するインクジェットヘッド５１と、その片側、若しくは、両側に備えられた紫外線光源装置５２とを有している。これらのインクジェットヘッド５１および光源装置５２は、プリントメディアＭより所定間隔だけ上方に配置され、ガイドレール５３に懸架されてプリントメディアＭに対して横断方向Ｙに走査される。
前記インクジェットヘッド５１から噴射されてプリントメディアＭの表面に付着したＵＶインク滴は、光源装置５２から照射される紫外線により硬化される。これにより、インクジェットヘッド５１の走査方向Ｙにおいて、プリントメディアＭ表面にＵＶインクが着色される。
上記のＵＶインク滴の硬化後に、プリントメディアＭは長さ方向Ｘに、決められた距離だけ移動し、上記印刷動作が繰り返される。これにより、プリントメディア表面に絵図又は文字を形成できるものである。
【０００３】
このようなインクジェットプリンターに用いられる紫外線硬化型インクには、色彩を表示するための複数のカラーインクだけではなく、その表面にオーバープリント層として積層されるグロスインク（クリアインク）がある。
カラーインク上にグロスインクを積層するに当たっては、例えばＷＯ２０１０／０９８０４１（特許文献２）には、次のような技術が開示されている。
この特許文献２においては、カラーインク上にクリアインクをオーバープリントする際に、カラーインク層を形成するステップ１と、このカラーインク層に弱い紫外線（ＵＶ光）を照射するステップ２と、前記カラーインク層上にオーバープリント層を形成するステップ３と、このオーバープリント層の表面を平坦化させるステップ４と、このオーバープリント層に弱いＵＶ光を照射するステップ５と、前記カラーインク層及びオーバープリント層に強いＵＶ光を照射して硬化させるステップ６によってインクを硬化させるとしている。
【０００４】
しかしながら、図９（Ａ）に示すように、最初にカラーインク層に対して弱いＵＶ光を照射して半硬化状態を形成すると、複数のインクが混ざり合って混色領域が形成されて不所望な色のにじみを発生させてしまうというおそれがあって、色の再現性が悪いという問題がある。
また、上述のような複数回のステップによって硬化を行うためには、複数種類のＵＶ照射手段および走査が必要となるので、装置が大型かつ高価になるし、印刷時間も短縮することができないという問題がある。前記従来技術においては少なくとも４回の走査が必要となる。
かといって、ＵＶインク照射手段の照度を１種類の強い（高照度の）ＵＶ照射光としてしまうと、図９（Ｂ）に示すように、今度はグロスインク層に対して強いＵＶを照射することになり、表面に凹凸が残って硬化縞を発生させることになってしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５８７６９号公報
【特許文献２】ＷＯ２０１０／０９８０４１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、複数のＬＥＤ素子を配列した紫外線発光モジュールを、一方向に複数並んで配置してなるインクジェットプリンター用光源ユニットにおいて、インクが滴下されるごとに紫外線照射を行い複数種類のカラーインク相互の混色が起こることなく、かつ、グロスインク表面に硬化縞を発生させることなく、短時間で効率的なインクの硬化ができるようにしたインクジェットプリンター用光源ユニットの構造を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明のインクジェットプリンター用光源ユニットは、前記紫外線発光モジュールが、カラーインク用発光モジュールと、グロスインク用発光モジュールと、からなり、該グロスインク用発光モジュールの紫外線照度を、前記カラーインク用発光モジュールの紫外線照度よりも低くしたことを特徴とする。
また、前記発光モジュールの各々に配置されたＬＥＤ素子の数は一定であり、前記グロスインク用発光モジュールに供給する電流値を、前記カラーインク用発光モジュールに供給する電流値よりも小さくしたことを特徴とする。
また、前記発光モジュールの各々に供給する電流値を一定とし、前記グロスインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の点灯数を、前記カラーインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の点灯数よりも少なくしたことを特徴とする。
また、前記グロスインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の数を、前記カラーインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の数よりも少なくし、両発光モジュールのＬＥＤ素子の全てを点灯することを特徴とする。
また、前記発光モジュールの各々に配置されたＬＥＤ素子の数は一定であり、前記グロスインク用発光モジュールに配置されたＬＥＤ素子の一部を点灯することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明のインクジェットプリンター用光源ユニットによれば、メディア上に複数種類のカラーインクが射出されるごとに、カラーインク用発光モジュールを走査して各々のカラーインクに高い照度の紫外線を照射して、混色を生じることなくこれを速やかに硬化し、硬化したカラーインク上にグロスインクが射出された後には、グロスインク用発光モジュールを走査して、それよりも照度の低い紫外線を照射することにより、該グロスインク層の表面に凹凸（硬化縞）を生じることなく硬化することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の光源ユニットの実施例１の下面図（Ａ）、側面図（Ｂ）
【図２】図１の実施例１の回路構成図
【図３】他の実施例２の下面図
【図４】他の実施例３の下面図
【図５】インクジェットプリンターにおける光源ユニットの配置図
【図６】操作説明図
【図７】本発明の効果の説明図
【図８】インクジェットプリンターの概略図
【図９】従来技術の不具合の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示すように、本発明のインクジェットプリンター用光源ユニット１は、ハウジング２内に一方向に並んで配置された複数の紫外線発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを備えている。この発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、前記した図８におけるメディアＭの走査方向（副走査方向）Ｘと同一方向に並んで配設されている。
これらの発光モジュール３のうち、３つがカラーインク用発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃを構成し、１つがグロスインク用発光モジュール３ｄを構成している。
この例では、カラーインク用発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエローに対応した例であるが、カラーインクの数はこの３種類に限定されるものではなく、発光モジュール３は、カラーインクの種類に応じた数だけ設けられる。
また、グロスインク用発光モジュール３ｄは、最後にグロスインクを乾燥させるために、各発光モジュール１０の配列の端部（副走査方向Ｘの先方側）に配置される。
【００１１】
そして、各発光モジュール３は、表面に複数のＬＥＤ素子４、４が実装されたＬＥＤ素子基板５を有し、この基板５はヒートシンク６に装着されて、ハウジング２内の上方に設けられた冷却ファン７によって冷却される。
この実施例においては、各発光モジュール３は同一形状であり、そこに配置されるＬＥＤ素子４の数も一定である。そして、各発光モジュール３は互いに密着配置されていて、例えば、各発光モジュール３のヒートシンク６をロッドによって貫通し、両端部をネジ止めすることで固定するなどの手法が採られる。
このとき、各ヒートシンク６のＬＥＤ素子基板５の取り付け面は同一平面となるように位置合わせがなされており、従ってそこに装着されたＬＥＤ素子４群も同一平面上に位置するようになる。これにより、被照射面での照射照度の均一化が図られる。
【００１２】
図１（Ａ）に示すように、前記基板５上には、コネクタ１０が配置されていて、ＬＥＤ素子４へパターン配線（不図示）を介して給電する。コネクタ１０に接続されたリード線が給電部１１に接続されており、点灯指令等に応じてＬＥＤ素子４に対して給電される。なお、給電部１１は光源ユニット１のハウジング２の外部に配置されてもよいし、内部に配置されてもよい。
このとき、カラーインク用発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃと、グロスインク用発光モジュール３ｄは、対象となるインクが異なるために点灯条件が異なっている。
【００１３】
図２は、本発明にかかる発光モジュール点灯回路の回路構成を示す図である。
点灯回路は、発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄをそれぞれ独立して点灯するために、それぞれ駆動回路ＣＣ１、ＣＣ２、ＣＣ３、ＧＣ１を備えている。
駆動回路ＣＣ、ＧＣは、具体的にはコンバータやスイッチング素子等を備えたものであるが、ここでは詳細は省略する。
各駆動回路ＣＣ、ＧＣは、制御回路Ｓからの点灯信号（目標電力信号）Ｓａ〜Ｓｄを受けて、所定の条件で各発光モジュール３ａ〜３ｄのＬＥＤ素子群に電力を供給させてこれを点灯する。
送信する信号などにより、発光モジュール３ごとに異なる電力（電流）を供給することが可能であり、例えば、カラーインク用発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは定格電流で点灯し、グロスインク用発光モジュール３ｄはその７０％の電流で点灯する、といったことが可能である。
これにより、各発光モジュール３から異なる照度の紫外線を放射することができるので、カラーインク用発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃは高照度の紫外線を照射し、グロスインク用発光モジュール３ｄではそれよりも低照度の紫外線を照射することができるものである。
【００１４】
グロスインク用発光モジュール３ｄから低照度の紫外線を照射させる手段としては、前述の供給電流を変化させる（低くする）以外には、該グロスインク用発光モジュール３ｄのＬＥＤ素子の点灯数を、カラーインク用発光モジュール３ａ〜３ｃのＬＥＤ素子の点灯数よりも少なくすることによっても達成できる。この場合には、両発光モジュール３への供給電流は一定としてよい。
図３にはこれを実現する実施例２が示されていて、グロスインク用発光モジュール３ｄに配置されるＬＥＤ素子４の数が、カラーインク用発光モジュール３ａ、３ｃ、３ｄに配置されたＬＥＤ素子４の数よりも少ない。
また、図４には、更に他の実施例３が示されていて、この場合は、両発光モジュール３でのＬＥＤ素子４の配置数は一定であるが、グロスインク用発光モジュール３ｄのＬＥＤ素子群が分割されていて、その一方のみが点灯する構成とされている。この実施例の場合は、特に図示しないが、グロスインク用発光モジュール３ｄにおける部分領域ごとに駆動回路を備えることになる。
【００１５】
図３、図４の実施例では、グロスインク用発光モジュール３ｄのＬＥＤ素子４の発光数を減らしたものであり、供給する電流値は、カラーインク用発光モジュール３ａ〜３ｃと同一として説明したが、カラーインク用発光モジュール３ｄへの供給電流値と、ＬＥＤ素子の発光数の両者を、カラーインク用発光モジュール３ａ〜３ｄより小さくすることによって、照射照度を低くするものであってもよい。
【００１６】
図５にインクジェットプリンターにおけるインクジェットヘッドと本発明の光源ユニットの配置関係が示されている。
この例では、光源ユニット１は、インクジェットヘッド１２の両側に配置されている。インクジェットヘッド１２には、カラーインクとして、例えば、複数種の原色インク（シアン、マゼンタ、イエローなど）を射出するカラーインクジェットノズルＩｃ、Ｉｍ、Ｉｙがメディア搬送方向である副走査方向Ｘに沿って配列され、その副搬送方向Ｘの前方側にグローインクジェットノズルＩｇが配置されている。
一方、光源ユニット１では、カラーインク用発光モジュール３ａ、３ｂ、３ｃが副走査方向Ｘに沿って配置されるとともに、その搬送方向Ｘの前方側にグロスインク用発光モジュール３ｄが配置されている。
【００１７】
次いで、このインクジェットプリンターにおけるスキャン手順を図６に基づいて説明する。
図６（Ａ）〜（Ｄ）において、光源ユニット１およびインクジェットヘッド１２を備えるプリントヘッドは、紙面における左右方向である主走査方向Ｙに走査される。そして、例えば紙であるプリントメディアＭは、紙面における上下方向である副走査方向Ｘに送り出される。
（Ａ）
プリントメディアＭが副走査方向Ｘで搬送されてきて所定位置Ｐ１で一旦停止した状態で、プリントヘッドが主走査方向Ｙに走査され、領域Ｒ１にはインクジェットヘッド１２のインクジェットノズルＩｃからシアンＣのインクが射出される。そして、その直後にその隣のカラーインク用発光モジュール３ａにより、定格電力の照度の紫外線が照射される。これにより、領域Ｒ１に滴下されたシアンＣのインクは硬化され定着する。
（Ｂ）
プリントメディアＭが、Ｐ１よりさらに副走査方向Ｘで出口側に搬送移動され、所定位置Ｐ２において一旦停止する。この状態で領域Ｒ１には、インクジェットノズルＩｍからマゼンタＭのインクが射出され、すぐにカラーインク用発光モジュール３ｂにより、定格電力の照度の紫外線が照射される。これにより、領域Ｒ１に滴下されたマゼンタＭのインクは硬化され定着する。
また、後続する領域Ｒ２にはシアンＣのインクが射出されカラーインク用発光モジュール３ａからの紫外線により硬化される。
【００１８】
（Ｃ）
プリントメディアＭが、Ｐ２よりさらに副走査方向Ｘで出口側に搬送移動され、所定位置Ｐ３において、領域Ｒ１には、インクジェットノズルＩｙからイエローＹのインクが射出され、すぐにカラーインク用発光モジュール３ｃにより、定格電力の照度の紫外線が照射される。これにより、領域Ｒ１に滴下されたイエローＹのインクは硬化され定着する。
また、領域Ｒ２ではシアンＣに加えてマゼンタＭが射出・硬化され、領域Ｒ１ではシアンＣが射出・硬化される。
（Ｄ）
プリントメディアＭが、Ｐ３よりさらに副走査方向Ｘで出口側に搬送移動され、所定位置Ｐ４において、領域Ｒ１には、インクジェットノズルＩｇからグロスインクＧが射出され、すぐにグロスインク用発光モジュール３ｄにより、定格電力の照度の紫外線よりも低い照度（つまり、前記カラーインクＣ，Ｍ，Ｙへの紫外線照度よりも低い照度）の紫外線が照射される。これにより、領域Ｒ１に滴下されたグロスインクＧは緩やかに硬化することになる。
なお、他の領域Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３については上記と同様なので説明を省略する。
【００１９】
以上のように、本発明のインクジェットプリンター用光源ユニットによれば、各カラーインクはメディア上に射出されるごとに、定格の高照度の紫外線で照射されて互いの色が混色することなく速やかに硬化し、そのうえ、硬化したカラーインク上のグロスインクは、カラーインクへの照射よりも低い照度の紫外線で照射されて、緩やかに硬化するので、硬化縞が発生することがなく、綺麗に硬化されるものである。
しかも、このような作業を複雑・大型化した装置を用いることなく、作業工程の少ない操作によって迅速に達成できる。
【符号の説明】
【００２０】
１      光源ユニット
２      ハウジング
３      発光モジュール
３ａ〜３ｃ  カラーインク用発光モジュール
３ｄ        グロスインク用発光モジュール
４      ＬＥＤ素子
５      ＬＥＤ素子基板
Ｘ      副走査方向
Ｙ      主走査方向
【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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