(57)【要約】【課題】記録媒体の種類が異なっていたとしても、その種類に応じて光源の照射タイミングを異ならせることで、画質の均一化を図る。【解決手段】インクジェット記録装置には、複数の吐出口が列状に配置され、吐出口から記録媒体に光硬化型のインクを吐出する記録ヘッドと、記録ヘッドから吐出されたインクに対して光を照射し、インクを硬化させる複数の光源と、光源の点灯を制御する制御部と、媒体及び光源のうち、少なくとも一方を吐出口の列方向に直交する方向に走査する走査機構とを備える。複数の光源は、列方向に対して略平行に並ぶように複数列、配置されている。制御部は、記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の光源を決定する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出口が列状に配置され、前記吐出口から記録媒体に光硬化型の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前記インクに対して光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
前記光源の点灯を制御する制御部と、
前記記録媒体及び前記光源のうち、少なくとも一方を前記吐出口の列方向に直交する方向に走査する走査機構とが備えられ、
前記複数の光源は、前記列方向に対して略平行に並ぶように複数列、配置され、
前記制御部は、前記記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の前記光源を決定する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記載のインクジェット記録装置において、
前記記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の前記光源を記憶する記憶部と、
前記記録媒体の種類を入力する入力部とが備えられ、
前記制御部は、前記入力部からの入力結果及び前記記憶部の記憶内容に基づいて、点灯させる列の前記光源を決定する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記載のインクジェット記録装置において、
前記記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の前記光源を記憶する記憶部と、
前記記録媒体の種類を検出する検出部とが備えられ、
前記制御部は、前記検出部の検出結果及び前記記憶部の記憶内容に基づいて、点灯させる列の前記光源を決定す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１〜３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、
前記インクが複数種類用いられる場合には、
前記制御部は前記インクの種類に応じて、点灯させる列の前記光源を決定することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】
請求項１〜４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、
前記走査機構は、前記記録ヘッド及び前記光源を走査するシリアルプリント方式であり、
前記制御部は、前記記録ヘッドの往動時と復動時とでは、点灯させる列の前記光源を異ならせることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
請求項１〜４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、
前記走査機構は、前記記録媒体を走査するラインプリント方式であり、
前記記録ヘッドとしてラインヘッドが用いられることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録媒体において、
前記光源は、紫外線を照射して前記インクを硬化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８】
請求項１〜７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、
前記インクとしてカチオン重合系のインクが用いられ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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に光硬化性のインクを使用したインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェット記録装置は印刷時の騒音が比較的小さく、印字の品質が良好であるため、現在、数多く使用されている。
インクジェット記録装置は、例えばピエゾ素子やヒータ素子等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、該記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら、記録ヘッドと記録媒体の相対的な位置を移動させることにより、該記録媒体に画像を形成する。
インクジェット記録装置には、例えば、記録媒体上で記録ヘッドを往復移動させ、記録ヘッドの走査方向と直交する方向に記録媒体を搬送させることにより画像を形成するシリアルヘッド方式のものや、記録媒体の記録幅にわたるノズル列を有して固定された記録ヘッドを持ち、記録媒体を前記記録幅の方向と垂直方向に搬送させることにより画像を形成するラインヘッド方式のものがある。
【０００３】
現在、商品や商品の包装材への印刷等の分野では、少量生産のニーズが高まっており、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式など製版を必要とする方式に比して少量を低コストに生産できるインクジェット方式の利用が展開している。
良く知られるように商品や商品の包装材には樹脂や金属などのインク吸収性のない素材が用いられることが少なくない。
このようなインク吸収性のない素材を記録媒体とするとき、記録媒体へのインクの定着を可能とするため、高粘度の光硬化性のインクを記録媒体上に吐出して付着させた後、紫外線等の光を照射することでインクを硬化定着させる光硬化方式のインクジェット記録装置が開発されている。
【０００４】
従来、このような光硬化方式のインクジェット記録装置として、ラジカル重合系のインクを用い、多量の紫外線を一括に照射する構成とした紫外線硬化型のインクジェット記録装置が実用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３１０４５４号公報（第４頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようにラジカル重合系のインクを用いると、比較的多量の紫外線照射が必要となる。そのため、高出力の光源装置を搭載することとなって装置の長大化、装置の製造コストの増大を招くという問題がある。
この問題を解決するため、現在実用化されていないカチオン重合系のインクを採用することが考えられるが、カチオン重合系のインクは湿度依存性等の不安定な物性があるとともに、反射光等の弱い光により硬化反応する物性があるため取り扱いが難しく、実用化を困難にさせている。
特に、記録媒体の種類によっては、着弾後のドット径の変化速度が異なるために、記録媒体の種類毎に同じタイミングで光を照射すると、硬化後のドット径にばらつきが生じてしまい、記録媒体の種類によって画質が異なってしまっていた。
【０００７】
本発明の課題は、記録媒体の種類が異なっていたとしても、その種類に応じて光源の照射タイミングを異ならせることで、画質の均一化を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のインクジェット記録装置は、
複数の吐出口が列状に配置され、前記吐出口から記録媒体に光硬化型の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前記インクに対して光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
前記光源の点灯を制御する制御部と、
前記記録媒体及び前記光源のうち、少なくとも一方を前記吐出口の列方向に直交する方向に走査する走査機構とが備えられ、
前記複数の光源は、前記列方向に対して略平行に並ぶように複数列、配置され、
前記制御部は、前記記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の前記光源を決定することを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、複数の光源が、吐出口の列方向に対して略平行に並ぶように複数列、配置されているために、制御部が記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の光源を決定すると、インクの着弾後に光が照射されるタイミングが記録媒体の種類毎に異ならせることが可能となる。このように、記録媒体の種類に応じてインク着弾から光源の照射までの時間を可変にすることで、記録媒体の種類が異なっていたとしても、硬化後のドット径を均一化して、画質を均一化することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の前記光源を記憶する記憶部と、
前記記録媒体の種類を入力する入力部とが備えられ、
前記制御部は、前記入力部からの入力結果及び前記記憶部の記憶内容に基づいて、点灯させる列の前記光源を決定することを特徴としている。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、制御部が、入力部からの入力結果及び記憶部の記憶内容に基づいて、点灯させる列の光源を決定するので、記録媒体の種類を容易に認識することができ、効率的な画像形成が可能となる。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の前記光源を記憶する記憶部と、
前記記録媒体の種類を検出する検出部とが備えられ、
前記制御部は、前記検出部の検出結果及び前記記憶部の記憶内容に基づいて、点灯させる列の前記光源を決定することを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、制御部が、検出部の検出結果及び記憶部の記憶内容に基づいて、点灯させる列の前記光源を決定するので、作業者の手を煩わせることなく、記録媒体に応じた光源を点灯することが可能となる。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３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、
前記インクが複数種類用いられる場合には、
前記制御部は前記インクの種類に応じて、点灯させる列の前記光源を決定することを特徴としている。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、制御部がインクの種類に応じて、点灯させる列の前記光源を決定するので、インクの種類によって異なるドット径の不均一までも、改善することができ、より画質の均一化を向上させることができる。
【００１６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４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、
前記走査機構は、前記記録ヘッド及び前記光源を走査するシリアルプリント方式であり、
前記制御部は、前記記録ヘッドの往動時と復動時とでは点灯させる列の前記光源を異ならせることを特徴としている。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、走査機構が記録ヘッド及び光源を走査するシリアルプリント方式である場合には、制御部が記録ヘッドの往動時と復動時とでは点灯させる列の光源を異ならせるので、往動時と復動時とにおいても着弾インクに対して好適なタイミングで光を照射することができる。したがって、シリアル方式のインクジェット記録装置であっても往動時及び復動時のドット径を均一にすることができる。
【００１８】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４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、
前記走査機構は、前記記録媒体を走査するラインプリント方式であり、
前記記録ヘッドとしてラインヘッドが用いられることを特徴としている。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、走査機構が記録媒体を走査するラインプリント方式であり、記録ヘッドとしてラインヘッドが用いられているので、ラインヘッド方式のインクジェット記録装置においても、記録媒体の種類が異なっていてもドット径を均一化することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録媒体において、
前記光源は、紫外線を照射して前記インクを硬化させることを特徴としている。
【００２１】
請求項７記載の発明によれば、インクを硬化させるために紫外線を照射する光源が用いられるので、他の光を照射する光源を用いたものよりも、硬化性を高め、さらにコストを抑えることができる。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項１〜７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、
前記インクとしてカチオン重合系のインクが用いられることを特徴としている。
【００２３】
請求項８記載の発明によれば、カチオン重合系のインクが吐出されたとしても、記録媒体の種類によって画質が不均一になることを防止できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、図１〜図４の図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態におけるインクジェット記録装置１の概略構成図である。
【００２５】
インクジェット記録装置１は、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に記録ヘッドを走査しながら、カチオン重合系のインクにより画像を形成するシリアル方式のインクジェット記録装置である。このインクジェット記録装置１には、記録媒体を下方から支持するプラテン２が設けられており、プラテン２の上方には、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に走査するキャリッジ４が設けられている。つまりキャリッジ４が走査機構として機能するようになっている。
【００２６】
キャリッジ４には、各色毎のインク（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）を吐出する複数の記録ヘッド５が搭載されている。記録ヘッド５の吐出面５１には、インクを吐出する複数の吐出口５２が、記録媒体の搬送方向に沿って直線状に配列されている。
また、キャリッジ４には、走査方向に沿って記録ヘッド５と交互に並ぶように、記録媒体に着弾したインクを硬化させるための光照射部６が設けられている。光照射部６には、図１及び図２に示すように、記録媒体に対して光を照射する、例えば指向性のない棒状の光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃが、吐出口５２の列方向に対して略平行に並ぶように複数列、配置されている。
【００２７】
ここで、光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃとしては、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光、赤外光などを照射する様々な光源を用いることが可能であるが、硬化性、コスト等を考慮すると紫外線を照射する光源が好ましい。そして、指向性のない紫外線を照射する光源としては、例えば、蛍光灯、水銀ランプ、メタルハイドランプ等が挙げられる。また指向性のある紫外線を照射する光源としては、例えばＬＥＤ、紫外線レーザが挙げられる。
【００２８】
そして、光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃが吐出口５２の列方向に対して略平行に複数並んでいるので、吐出口５２から吐出され記録媒体に着弾したインクの上に各光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃが位置するまでには、それぞれ到達時間が異なることになる。具体的には、キャリッジ４の往動時（矢印Ａ：図１参照）の際には、記録ヘッド５から吐出され記録媒体に着弾したインクに対しては、光源６１ａの到達時間が最も短く、以下光源６１ｂ、光源６１ｃの順に到達時間が長くなる。一方、キャリッジ４の復動時（矢印Ｂ：図１参照）の際には、光源６１ｃの到達時間が最も短く、以下光源６１ｂ、光源６１ａの順に到達時間が長くなる。
【００２９】
この到達時間が、インクの着弾後から光が照射されるまでの照射タイミングとなる。したがって、インクジェット記録装置１に用いられる記録媒体の種類毎に好適な照射タイミングで、着弾したインクに対して光が照射されるように、記録ヘッド５と各光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃとの間隔が設定されている。そして、使用される記録媒体の種類に応じて、各光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃの点灯を切り換えることで、着弾したインクに対する照射タイミングを異ならせることが可能となる。
【００３０】
ここで、シリアル式のインクジェット記録装置１においては、往動時及び復動時毎に、着弾したインクに対して光を照射する光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃが異なるために、往動時及び復動時においても照射タイミングを一定にする必要がある。したがって、記録ヘッド５から光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃまでの間隔を、各光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃ毎に一定にして、往動時における記録ヘッド５の下流側の光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃまでの間隔Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３と、復動時における記録ヘッド５の下流側の光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃまでの間隔Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’とを同一（Ｒ１＝Ｒ１’、Ｒ２＝Ｒ２’、Ｒ３＝Ｒ３’）にする必要がある。
また、本実施形態のように指向性のない光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃであれば、図１に示すように、各光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃの光を直下に照射させるために、それぞれの光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃの両脇には仕切板６２が設置されている。なお、上記した指向性のない光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃでなくとも、図３に示すような指向性を有する複数の点状の光源６５を用いてもよい。この場合においても、光源６５は吐出口５２の列方向に対して略平行に並ぶように複数列、配置される。
【００３１】
そして、インクジェット記録装置１には、図４に示すように、各駆動部を制御する制御部７が設けられている。制御部７は、画像形成時における指示（例えば記録媒体の種類、画像形成開始指示等）が入力される入力部８、記憶部７１が接続されており、入力部からの指示に基づいて、記憶部７１中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従い各種機器を制御するようになっている。
制御部７には、記録媒体の搬送機構３、キャリッジ４の駆動源４１、記録ヘッド５、光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃが電気的に接続されている。なお、制御部７には、これら以外にもインクジェット記録装置１の各駆動部などが接続されている。
記憶部７１には、記録媒体の各種類に対して好適な照射タイミングで光を照射することのできる光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃが記憶されている。なお、図３に示すように点状の光源６５が複数列並ぶような構成であれば記憶部７１には、記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の光源６５が記憶されている。
【００３２】
次に、本実施形態に係るインクジェット記録装置１の動作について図１及び図４を参照にして説明する。
【００３３】
先ず、作業者は、画像形成に用いられる記録媒体の種類を入力部８から入力してから、画像形成の開始を入力する。この入力に基づいて、制御部７は、入力部８から入力された記録媒体の種類に対応する光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃを記憶部７１の記憶内容から決定する。例えば、記録媒体の種類がＰＰ（ポリプロピレン）である場合では、往動時には、記録ヘッド５の下流側で記録ヘッド５に最も遠い光源６１ｃを点灯し、復動時には、記録ヘッド５の下流側で記録ヘッド５に最も遠い光源６１ａを点灯することが決定される。また、記録媒体の種類がＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である場合では、往動時には、記録ヘッド５の下流側で記録ヘッド５に最も近い光源６１ａを点灯し、復動時には、記録ヘッド５の下流側で記録ヘッド５に最も遠い光源６１ｃを点灯することが決定される。
その後、制御部７は、キャリッジ４を走査させて、上記決定に基づいた光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃを点灯させながら、記録ヘッド５からインクを吐出させる。走査の往動時及び復動時には、制御部７は上記決定に基づいて、点灯させる光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃを切り換える。
そして、制御部７は、画像形成が完了するまでこの動作を繰り返させる。
【００３４】
以上のように、本実施形態のインクジェット記録装置１によれば、複数の光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃが、吐出口５２の列方向に対して略平行に並ぶように配置されているために、制御部７が記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃを決定すると、インクの着弾後に光が照射されるタイミングを記録媒体の種類毎に異ならせることが可能となる。このように、記録媒体の種類に応じてインク着弾から光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃの照射までの時間を可変にすることで、記録媒体の種類が異なっていたとしても、硬化後のドット径を均一化して、画質を均一化することができる。
また、制御部７が記録ヘッド５の往動時と復動時とでは点灯させる列の光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃを異ならせるので、往動時と復動時とにおいても着弾インクに対して好適なタイミングで光を照射することができる。したがって、シリアル方式のインクジェット記録装置であっても、記録媒体の種類が異なりに応じて往動時及び復動時のドット径を均一にすることができる。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では、シリアル方式のインクジェット記録装置１を例示して説明したが、本発明の構成は、記録ヘッドとしてラインヘッドが用いられるラインヘッド方式のインクジェット記録装置に適用することも可能である。こうした場合、ラインヘッドは固定されているために、走査機構は記録媒体を走査することになる。
また、本実施形態では、制御部７が記録媒体の種類を認識するために、その種類を作業者が入力部８から入力する構成となっているが、これ以外にも、インクジェット記録装置に記録媒体の種類を検出する検出部を設けて、この検出結果により制御部が記録媒体の種類を認識する構成であってもよい。こうした場合においては、制御部は、検出部の検出結果と記憶部の記憶内容に基づいて点灯させる列の光源を決定するので、作業者の手を煩わせることなく、記録媒体に応じた光源を点灯することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態では、制御部が記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の光源６１ａ、６１ｂ、６１ｃを決定する構成であったが、インクが複数種類用いられる場合には、制御部が、記録媒体の種類を考慮したうえに、さらにインクの種類に応じて、点灯させる列の光源を決定する構成であってもよい。こうした場合、記録媒体の種類及びインクの種類の両者を考慮するために、好適な照射タイミングの数も増えることになるが、その照射タイミングの数に応じて、光源の並びを列方向に増やせばよい。また、記録媒体の場合と同様に、インクの種類を入力部から入力したり、インクの種類を検出するインク検出部を設けたりすることで、制御部はインクの種類を認識し、その種類に応じて、点灯させる列の光源を決定することができる。これにより、インクの種類によって異なるドット径の不均一までも、改善することができ、より画質の均一化を向上させることができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、複数の光源が、吐出口の列方向に対して略平行に並ぶように複数列配置されているために、制御部が記録媒体の種類に応じて、点灯させる列の光源を決定すると、インクの着弾後に光が照射されるタイミングが記録媒体の種類毎に異ならせることが可能となる。このように、記録媒体の種類に応じてインク着弾から光源の照射までの時間を可変にすることで、記録媒体の種類が異なっていたとしても、硬化後のドット径を均一化して、画質を均一化することができる。
【００３８】
請求項２記載の発明によれば、記録媒体の種類を容易に認識することができ、効率的な画像形成が可能となる。
請求項３記載の発明によれば、作業者の手を煩わせることなく、記録媒体に応じた光源を点灯することが可能となる。
請求項４記載の発明によれば、インクの種類によって異なるドット径の不均一までも、改善することができ、より画質の均一化を向上させることができる。
【００３９】
請求項５記載の発明によれば、シリアル方式のインクジェット記録装置である場合には、制御部が記録ヘッドの往動時と復動時とでは点灯させる列の光源を異ならせるので、往動時と復動時とにおいても着弾インクに対して好適なタイミングで光を照射することができる。したがって、シリアル方式のインクジェット記録装置であっても往動時及び復動時のドット径を均一にすることができる。
請求項６記載の発明によれば、ラインヘッド方式のインクジェット記録装置においても、記録媒体の種類が異なっていてもドット径を均一化することができる。
請求項７記載の発明によれば、インクを硬化させるために紫外線を照射する光源が用いられるので、他の光を照射する光源を用いたものよりも、硬化性を高め、さらにコストを抑えることができる。
請求項８記載の発明によれば、カチオン重合系のインクが吐出されたとしても、記録媒体の種類によって画質が不均一になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るインクジェット記録装置の概略構成を表す側面図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置に備わる記録ヘッド及び光照射部を表す下面図である。
【図３】図２の光照射部の変形例を表す下面図である。
【図４】図１のインクジェット記録装置の主制御部分を表すブロック図である。
【符号の説明】
１      インクジェット記録装置
４      キャリッジ（走査機構）
５      記録ヘッド
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ    光源
７      制御部
８      入力部
７１      記憶部
【図１】
2004188659.tif 000003
【図２】
2004188659.tif 000004
【図３】
2004188659.tif 000005
【図４】
2004188659.tif 000006