(57)【要約】【目的】記録媒体のインク吸収性の違いに拘らず、異なる記録媒体の個々に最適なインク定着を行うことができるインクジェット記録装置を提供すること。【構成】水溶性溶媒中に少なくとも染料、顔料若しくはその両方の色材と、紫外線照射により硬化する水溶性モノマー及び光重合開始剤を含むインクを用いてインクジェット記録を行い、その後、紫外線照射することで記録媒体上にインクを硬化定着させる構成を持つインクジェット記録装置において、記録媒体や記録モードの違いに応じて紫外線の照射条件を変更する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性溶媒中に少なくとも染料、顔料若しくはその両方の色材と、紫外線照射により硬化する水溶性モノマー及び光重合開始剤を含むインクを用いてインクジェット記録を行い、その後、紫外線照射することで記録媒体上にインクを硬化定着させる構成を持つインクジェット記録装置において、
記録媒体や記録モードの違いに応じて紫外線の照射条件を変更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】
前述の記録媒体や記録モードの違いに応じて変更している紫外線の照射条件とは、インクを記録媒体に塗布してから紫外線照射を行うまでの照射タイミングであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前述の記録媒体や記録モードの違いに応じて変更している紫外線の照射条件とは、照射する紫外線の強さであることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前述の記録媒体や記録モードの違いに応じて変更している紫外線の照射条件とは、紫外線を照射する照射時間であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
水溶性溶媒中に少なくとも染料、顔料若しくはその両方の色材と、紫外線照射により硬化する水溶性モノマー及び光重合開始剤を含むインクを用いてインクジェット記録を行い、その後、紫外線照射することで記録媒体上にインクを硬化定着させる構成を持つインクジェット記録装置において、
プリントするデータの違いに応じて紫外線の付与条件を変更することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項６】
前述のプリントするデータの違いとは、プリントするデータがグラフィックデータであるか、文字（ビットマップ）データであるかの違いであることを特徴とする請求項５記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前述のプリントするデータの違いとは、プリントするデータから換算されるインクの塗布量の違いであることを特徴とする請求項６記載の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】
本発明は、インクジェット方式の記録方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリントで使用される紫外線硬化型のインクに関しては、特開平５−１８６７２５号公報に記載されているように水溶性染料を使用したものがあり、普通紙・再生紙への印字を容易にしたものが存在した。
【０００３】
更に、特開平０７−２２４２４１号公報には、水性液溶媒中に、少なくとも顔料、水溶性樹脂、エネルギーの付与により固体化する水溶性モノマー及び光重合開始剤を含むことを特徴とするインクとこのインクを適用することを特徴とするインクジェット記録方法が提案され、被記録材を選ばず、耐候性のある印字品位の良好な記録を可能とするインクとこれを用いたインクジェット記録方法及び記録装置が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
記録媒体上でのインクドット形状や、カラーインク間の混ざり具合や、記録媒体内部へのインク浸透量といったインクの定着状態は出力画像品位を最良にする上で非常に重要な要素である。
【０００５】
しかしながら、紫外線硬化型のインクを用いた従来のインクジェット記録方法では、インクの定着状態を決める大きな要因の１つである紫外線照射条件を或る特定の条件下に固定してしまっている。
【０００６】
これは例えば、複数種類の記録媒体を扱う記録装置では、個々の記録媒体の持つ表面撥水性、表面の粗さ、インク吸収（浸透）スピード、インク吸収（浸透）方向、インク吸収量といった種々の特性に影響されるインクドット形成の過程の違いを考慮し、インクの定着状態を最良にコントロールする上で適した制御とは言えない。
【０００７】
又、記録媒体の違いだけでなく、印刷スピードやマルチパス印字方法といった記録モードの違いによっても、記録媒体への単位時間当たりのインクの塗布量が変化するため、個々の記録媒体のインク吸収スピードやインク吸収量の特性と互関して、同一紫外線照射条件下でのインク定着状態は変化してしまう。この意味からも最適なインク定着状態を実現するためには、記録モードの違いを考慮した最適な紫外線照射条件を設定する方が好ましいと言える。
【０００８】
又、記録モードとして片方向・双方向印字を使い分けるような場合は、双方向印字特有の問題として知られる、往方向印字時と複方向印字時で各色インクの塗布順番が異なることにより引き起こされる双方向ムラを考慮する必要があり、この場合、片方向印字と双方向印字で求められる最適なインク定着状態が変わってくる。
【０００９】
例えば、インク吸収性のある記録媒体にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のインクを用いて双方向シリアル記録を行う場合、各インクを塗布した直後に紫外線照射し急速な硬化定着を行えば、染料又は顔料が記録媒体内部へ浸透する間がなく、インクが媒体表面に多く残存するようなインク定着状態となるが、このようなインク定着状態では、反射濃度が高く、ドットの広がりの少ない高精細な画像が得られる一方で、記録媒体内部へ浸透した各インク色が相互に混ざり合うだけの時間が十分に得られないまま硬化させられてしまうために記録媒体表面若しくはインク吸収層表層で塗布されたインク色の順番にインク色層を作ってしまい、双方向でのインクの塗布順番の違い（主走査移動方向に対するヘッドの並び順の違い）によってカラーの色味ムラ（双方向ムラ）がハッキリと出てしまうといった弊害を生じる。
【００１０】
逆に、各色インクの塗布より十分時間をおいてから紫外線照射を行い、ゆっくりと硬化定着させると、記録媒体内部へとインクが浸透し、且つ、ドット自体も前述のものよりも広がったようなインク定着状態となる。このようなインク定着状態では、記録媒体内部へとインクが浸透してインク色同士が或る程度混ざり合うことにより、記録媒体受容層内でのインク色層形成が曖昧になり、双方向での色味の違いは緩和されるが、逆に、染料又は顔料が記録媒体内部深くに沈み込んで十分な反射濃度が得られないケースや、ドットの不均一な拡散による高精細性の劣化等の不具合が生じる場合がある。
【００１１】
こうした問題を回避するために双方向シリアル記録では、各インク色同士を或る程度混ざり合わせ双方向ムラを緩和した上で、高精細性と或る程度以上の濃度が確保されるようなインク定着状態になるようにインク塗布から紫外線照射するまでの時間をコントロールする必要がある。
【００１２】
一方で、片方向シリアル記録では、各インク色の塗布順番が各インク色を吐出する記録ヘッドの並び順で固定され、インクの塗布順番の違いによる色味変化の問題を考慮する必要がないため、双方向シリアル記録時よりも早い段階で紫外線照射してインク硬化させることが可能であり、それにより高精細性や濃度アップといった効果が期待できる。
【００１３】
このように、片方向印字と双方向印字では、それぞれ最適なインク定着状態が異なり、個々の記録モードにあったインク定着状態を作るためには、記録モードに拘らず紫外線照射条件を或る特定の紫外線照射条件に固定してしまうことは好ましくない。
【００１４】
更には、記録する画像内容によっても求められる最適なインク定着状態が異なり、個々の画像内容にあった紫外線照射条件を設定することが好ましい。例えば、テキスト等の文字や細線を表現する場合は、高濃度で高精細な記録表現が求められるため、急速な硬化定着によって反射濃度を高く、ドットの広がりを抑えた方が、高濃度で高精細な画像表現ができ、図や表といったグラフィックを表現するためには文字ほどの高精細性は求められず、むしろベタ部の均一性や色ムラのないことが求められる場合が多いため、ゆっくりと硬化定着させ、前述したように双方向での色ムラを低減することを重視した方が良い場合もある。
【００１５】
又、紫外線硬化型のインクを用いたインクジェット記録装置では、紫外線照射によってインクを硬化させて記録媒体上に定着させるため、記録媒体の持つインク吸収性の違いによってプリントできる記録媒体が比較的限定されないというメリットを持っているが、インク吸収性の悪い記録媒体へプリントを行う場合は、インク吸収性の良い記録媒体へプリントする場合よりも早い段階でインクを硬化させることが必要となる。
【００１６】
例えば、インク吸収性の悪い記録媒体へインクジェットプリントする場合、通常のインクでは媒体が吸収できる量でインクの塗布量が制限されるため、プリント濃度が薄く、且つ、精細性のないプリントになり勝ちであるが、紫外線硬化型のインクを用いることで通常その記録媒体が吸収することのできない量のインクを塗布してプリント濃度を向上させ、且つ、高精細なプリントを行うことが可能である。
【００１７】
しかしながら、この場合、紫外線照射によるインクの硬化のタイミングが遅くなると、記録媒体内部に吸収し切れないインクが溢れ出したり、各色のインクが境界部で混ざり合うことによる色間ブリードが起こり易く、例えば、文字とカラー画像が混在する文書等では、カラー画像の上に配された文字が滲み鮮明さを失ったり、形が崩れたりする不具合が生じる。
【００１８】
このような問題は、非インク吸収性の記録媒体においては、より顕著にその影響が表れる。
【００１９】
従って、こうした吸収性の悪い記録媒体や非インク吸収性の記録媒体へプリントを行う場合は、吸収し切れないインクが溢れ出すより先にインクを硬化させることが必要になってくる。
【００２０】
このことからも、インク吸収性の良い記録媒体と、インク吸収性の悪い記録媒体や非インク吸収性の記録媒体で個々に最適なプリント画品位を達成するためには、全ての記録媒体において同一の紫外線照射条件を適用することは難しいと言える。
【００２１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、記録媒体のインク吸収性の違いに拘らず、異なる記録媒体の個々に最適なインク定着を行うことができるインクジェット記録装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、水溶性溶媒中に少なくとも染料、顔料若しくはその両方の色材と、紫外線照射により硬化する水溶性モノマー及び光重合開始剤を含むインクを用いてインクジェット記録を行い、その後、紫外線照射することで記録媒体上にインクを硬化定着させる構成を持つインクジェット記録装置において、記録媒体や記録モードの違いに応じて紫外線の照射条件を変更することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明のインクジェット記録方法は、被記録材に対して、インク吐出口を複数本備えた記録　ヘッドから少なくとも１色以上のインクを付与して記録画像を形成するインクジェット記録方法であり、前記記録ヘッドの吐出口より画像記録信号に応じてインク滴を飛翔させ、前記被記録材の所定位置にインク滴を付与して記録画像を形成する工程と、前記被記録材上に付与されたインクを硬化させる工程とを含む。
【００２４】
インクを硬化させる工程における手段としては、紫外線（ＵＶ）照射ランプが挙げられる。ＵＶ照射ランプにおいては、熱が発生し被記録材が変形してしまう可能性があるため、冷却機構、例えばコールドミラー、コールドフィルター、ワーク冷却等が具備されていると好ましい。
【００２５】
次に、本発明のインクジェット記録方法に用い得る記録装置の１つの例について説明する。
【００２６】
図１は本発明を適用したインクジェットプリンターの簡略斜視図である。制御部９によって制御されるステッピングモータ６の駆動が紙送りローラ３に伝搬され、記録紙４が副操作方向（図中、矢印Ｃ）に送られる。８は紙抑えローラで、記録紙４は紙送りローラ３と紙抑えローラ８で支持されながら平面性を保ちつつ副操作方向（図中、矢印Ｃ）に送られる。
【００２７】
１３はヘッドキャリッジで、着脱可能なヘッドユニット２ａ，２ｂを搭載し、制御部１０によって制御されるＤＣモータ１２の駆動により、記録紙の平坦性を向上すべく設けられたプラテン板７と平行に設けられたキャリッジローラ５に沿って主操作方向（図中、矢印Ａ，Ｂ）に往復移動する。
【００２８】
ヘッドユニット２ａには、記録ヘッド１１ａ，１１ｂがヘッドキャリッジ１３の移動方向（矢印Ａ）に対して一定の間隔で固定され、ブラック、シアンのインクで満たされたインクタンク１ａ，１ｂが着脱可能となっている。
【００２９】
一方、ヘッドユニット２ｂには、記録ヘッド１１ｃ，１１ｄがヘッドキャリッジ１２の移動方向（矢印Ａ）に対して一定の間隔で固定され、マゼンタ、イエローのインクで満たされたインクタンク１ｃ，１ｄが着脱可能となっている。
【００３０】
記録ヘッド１１ａの簡略図を図２に示す。
【００３１】
基板２５上には電気熱変換体２６及びこれに電力を供給するための電極（不図示）が形成されている。ノズル２４（インク路）は、電気熱変換体２６に対応して同数だけ配設されており、吐出口２７と共通液室２３に連通している。記録ヘッド１１ａには、前述のインクタンク１ａよりブラックインクが図中矢印Ｃの方向より供給され、フィルター２２によってゴミ等の不純物を取り除きつつ共通液室２３に供給される。
【００３２】
共通液室２３に供給されたブラックインクは毛細管現象によってノズル２４内に供給されノズルの先端部、吐出口２７付近でメニスカスを形成し保持される。この状態において、電気熱変換体に通電することにより、電気熱変換体上でインクが加熱されて発泡し、その発泡エネルギーにより、吐出口からインク滴が図中矢印Ｄの方向に吐出される。
【００３３】
記録ヘッド１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにも同様にして、それぞれシアン、マゼンタ、イエローのインクが供給され、インクの発砲のエネルギーにより各ノズルの吐出口よりインク滴を吐出させることができる。
【００３４】
次に、本実施の形態の記録装置における主たるプリント動作である双方向の４パス印字を行う過程を図５に示す。
【００３５】
図５中の５０１は記録ヘッドを表しており、簡略化のためブラックインクを吐出する記録ヘッド１１ａのみを記載した。
【００３６】
記録紙４（図１参照）が停止している状態で、ヘッドキャリッジ１３（図１参照）が矢印Ａの方向に一定スピードで移動しながらインクを吐出させて１パス目の記録を行う。
【００３７】
図５−１では、記録画像の先端部の印字を示しており、記録ヘッド幅の１／４幅分のノズルを使ってバンドａを印字した様子を表す。この際、記録紙４のバンドａ部に塗布されたインク量は、出力画像のバンドａに当たる部分を完成させるために必要なインク塗布量を１００％としたとき、その約１／４量に相当する約２５％分である。
【００３８】
１ライン分の印字が終わると、記録紙４（図１参照）が矢印Ｃの方向に記録ヘッド幅の１／４量だけステップ送りされる。
【００３９】
記録紙４（図１参照）のステップ送りが終了すると、ヘッドキャリッジ１３（図１参照）が矢印Ａとは逆の方向（矢印Ｂ）に一定スピードで移動しながらインクを吐出させ２パス目の記録を行う。図５−１では、記録画像の先端部の印字を示しているため、記録ヘッド幅の２／４幅分のノズルを使って、１パス目に印字したバンドａの上に重ね印字すると共に、新たなバンドｂを印字する。この際、塗布されたインク量は、バンドａ部、バンドｂ部共に出力画像のそれぞれのバンドに当たる部分を完成させるために必要なインク塗布量を１００％としたときの約１／４量に相当する約２５％分であり、結果、バンドａ部では、１パス目と２パス目を合わせて合計５０％のインク量が塗布されたことになる。
【００４０】
同じように、３パス目が図５−３に示すように印字され、４パス目が終わると、バンドａ部では合計１００％のインクが塗布されたこととなり、バンドａ部での出力画像が１００％完成する。
【００４１】
ここで、上述した１パス当たりのインク塗布量２５％は、説明を簡略化するための本実施の形態におけるインクジェット記録装置での設定であって、各々のパスで何％のインクを吐出させるかは２５％に限定するものではない。
【００４２】
図１で１４は紫外線照射ランプを簡略表示したもので、ヘッドキャリッジ１３の両端に配置されている。
【００４３】
印字動作中、ヘッドキャリッジ１３の主走査移動方向の後方に配された側の紫外線照射ランプ１４より紫外線が照射されインクを硬化させる。
【００４４】
紫外線照射ランプ構成の詳細を図３−１にて説明する。
【００４５】
図中、３０１は紫外線（ＵＶ）ランプで、紫外線に対して透明な石英ガラス等でできた内部が真空で少量の水銀の入った管である。３０２は中が中空になっておりマイクロ波を通すことのできる導波管である。３０３は電子レンジ等で使用されるマグネトロン等で構成されるマイクロ波発生装置である。マグネトロンは大きくてコストが高いので、他に不図示の高周波発信回路とアンテナ等を用いてマイクロ波を発生させても良い。
【００４６】
マイクロ波発生装置３０３より発生したマイクロ電磁波は、導波管３０２を通って紫外線（ＵＶ）ランプ３０１に照射される。このときのマイクロ電磁波の強度と発生する紫外線の関係を表したのが図４である。マイクロ波発生装置３０３より発生されるマイクロ電磁波が微弱のときは、紫外線（ＵＶ）ランプ３０１にマイクロ電磁波が照射されても中の水銀は励起せず紫外線は発光しない。
【００４７】
紫外線（ＵＶ）ランプ３０１内の水銀のバンドギャップを超えるマイクロ波エネルギーが照射されると、水銀の電子が外側の軌道に飛ばされる。その後、電子が元の軌道に戻ろうとする時に紫外線が発光される。この水銀の励起する条件は、照射されるマイクロ電磁波の強度に依存する。図中でグラフの紫外線が発光し始める付近で線が複数に描かれているのは、紫外線（ＵＶ）ランプ３０１内の圧力（真空度合い）や温度によって少し変動するためである。更に、照射するマイクロ電磁波を強めていくと所定の紫外線強度で飽和してしまう。これは紫外線（ＵＶ）ランプ３０１内の水銀の量には限りがあるためである。
【００４８】
このように紫外線（ＵＶ）ランプ３０１に照射するマイクロ電磁波の強度を可変にすることで発光する紫外線の出力（強度）を可変することができる。
【００４９】
本実施の形態に係る紫外線照射装置では、マイクロ電磁波の出力をパルス制御することで紫外線の照射強度を２段階に可変することができる。
【００５０】
図６に紫外線（ＵＶ）ランプ３０１の発光する波形を示す。図６−１では、直流で発光しているため紫外線出力は「強」である。図６−２では、パルス駆動しており、時間にして半分発光して半分消えているので紫外線出力は「弱」である。
【００５１】
紫外線照射強度を可変させる方法としては、特に上述してきた方法に限定されず、例えば、紫外線照射装置から照射する記録媒体までの距離で強度を調整する方法や、変調素子や紫外線をカットするフィルターを光路中に配する方法や、ミラーやスリットを使い紫外線照射光の入射角を変化させる方法等、一般的に知られている他の方法を用いても良い。
【００５２】
又、紫外線を照射させる方法においても、本実施の形態で紹介したマイクロ波発生装置と紫外線ランプを用いた方法の他に、キセノン管やブラックライトのような蛍光塗料を使用しない蛍光灯や、紫外線発光ダイオード（ＵＶＥＤ）を用いても良い。
【００５３】
図３−１中の３０４は遮光性のあるシャッターで、図３−２のようにシャッター３０４の開閉位置を調整することで、紫外線照射の幅を可変させることが可能である。
【００５４】
本実施の形態では、紫外線照射幅の可変を行う構成として上述のように遮光性のあるシャッターを用いているが、他にスリットやミラーを用いた方法等でも良い。
【００５５】
図３−１に示すシャッター全開の状態を照射開口部設定Ａとし、その照射幅は、記録ヘッドが１パスで記録可能な記録ヘッド幅分に相当する照射幅である。
【００５６】
又、図３−２のようにシャッターが３／４閉まった状態を照射開口部設定Ｂとし、その照射幅は、記録ヘッドが１パスで記録可能な記録ヘッド幅分の１／４幅分に相当する照射幅である。
【００５７】
本実施の形態に係る紫外線発生装置は、照射開口部設定Ａと照射開口部設定Ｂの２つの照射幅を使い分けることで、記録媒体へインクが塗布されてから該インクへ紫外線を照射するまでのタイミングを可変としている。その目的・意味合い等の詳細は後述する。
【００５８】
次に、本発明の特徴を最も良く表す一例として、本実施の形態に係るインクジェット記録装置が記録媒体に応じて最適な紫外線照射条件を設定する手順を図８及び図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
先ず、プリント命令を受信すると、図８のフローチャートに従って記録媒体の違いに応じた紫外線照射開口部の設定を行う。
【００６０】
記録媒体の判別方法としては、例えば、紫外線照射条件を変える必要性のある記録媒体種別にプリントモードを個々に持ち、オペレーターがプリント命令を出す際にプリントモードを選択してもらうと同時に記録媒体種を選択してもらう方法でも良いし、或は光学センサー等を用いてセットされた記録媒体を自動的に判別する手段を設けても良い。
【００６１】
本実施の形態に係るインクジェット記録装置では、インクジェット用のコート紙等のインク吸収性が極めて良好な記録媒体と、それ以外の記録媒体で紫外線照射開口部の設定を２通りに変えている。
【００６２】
例えば、インク吸収性が良好な記録媒体が識別されると紫外線照射開口部設定Ｂが選択される。
【００６３】
紫外線照射開口部Ｂは、図３−２を用いて前述しているように遮光性のシャッターによって紫外線の照射幅がヘッドの１パス記録幅の１／４幅分に設定されている。
【００６４】
これは、即ち図５を使って前述した双方向の４パス印字方法において、図５−１〜図５−３の３パスの間は、記録媒体に塗布されたインクに紫外線が照射されず、図５−４の時点で初めてバンドａ部分にだけ紫外線が照射されるように設定した紫外線照射開口部である。前述したようにバンドａは図５−１〜図５−３の３パスの間に、記録する画像データから決まるバンドａ部分へのインク打ち込み総量の７５％相当分のインクが塗布された状態となる。
【００６５】
図５−１の１パス目の時点でバンドａ部分に塗布された２５％相当分のインクは、２パス目（図５−２）、３パス目（図５−３）が終了し、４パス目（図５−４）のインク塗布後にヘッドキャリッジの主走査移動方向後方に配された紫外線照射ランプより紫外線が照射されるまで、十分な時間を有して記録媒体内部に浸透し受容層内で各インク色同士が相互に或る程度混ざり合う。図５−２の２パス目の時点でバンドａ部分に塗布された２５％相当分のインクも同様に、３パス目（図５−３）が終了し４パス目（図５−４）のインク塗布後に紫外線照射されるまでの時間で記録媒体内部に浸透し受容層内で各インク色同士が相互に或る程度混ざり合う。
【００６６】
同様に図５−３の３パス目でバンドａ部分に塗布された２５％相当分のインクも、４パス目（図５−４）のインク塗布後に紫外線照射されるまでの時間に記録媒体内部に浸透し受容層内で各インク色同士が相互に或る程度混ざり合う。このように本実施の形態に係るインクジェット記録装置では、インク吸収性の極めて良好な記録媒体へのプリントにおいて、各色インクが記録媒体の受容層内で或る程度混ざり合う時間をおいてから最後の４パス目終了後に紫外線照射してインクを硬化させることにより、記録媒体表面若しくはインク吸収層表層で塗布されたインク色の順番でインク色層ができることによる双方向での色味ムラを緩和し、良好なプリント状態を提供する。
【００６７】
一方、インク吸収性の余り良くない記録媒体が識別されると、紫外線照射開口部設定Ａが選択され、図３−１を用いて前述しているように遮光性のシャッターが全開した状態になり紫外線の照射幅がヘッドの１パス記録幅相当分に設定される。
【００６８】
この設定では、図５を使って前述した双方向の４パス印字方法において、図５−１の１パス目の時点で記録媒体に塗布されたインクは、キャリッジの主走査移動方向後方に配された紫外線照射ランプから同一パスのうちに紫外線が照射され即時に硬化反応させられる。
【００６９】
図５−２、図５−３、図５−４で説明された２パス目、３パス目、４パス目においても同様に、媒体に塗布されたインクは、図中のバンドａ、バンドｂ、バンドｃ、バンドｄの塗布された場所に拘らず、そのパスのうちにキャリッジの主走査後方に配された紫外線照射ランプから紫外線が照射され、即時に硬化反応させられる。
【００７０】
インク吸収性の悪い記録媒体では、記録媒体内部にインクが浸透しにくいため塗布されたインクを記録媒体が保持できず、吸収し切れないインクが溢れ出したり、各色インクがその境界部で滲み境界部がぼやけたり、文字が滲み鮮明さを失ったりといった画像的不具合が生じ易い。
【００７１】
本実施の形態は、インクをインク吸収性の悪い記録媒体に塗布した後、即時に、インクを或る程度以上に硬化させてしまうことによって、こうした不具合を回避し、記録媒体に合った最良な出力画像を実現させることを目的としている。
【００７２】
ここで、或る程度以上の硬化と記しているのは、本実施の形態ではその硬化具合も記録媒体や出力画像データの内容によって可変としているからである。その硬化具合の詳細に関しては後述する。
【００７３】
又、本実施の形態では、インクが記録媒体に塗布されてからインクに紫外線を照射するまでのタイミングを、紫外線照射ランプの照射開口部の設定を変えることで行っているが、別の方法として例えば、ミラーやスリットを使って照射角度を調整し、インクに紫外線が当たる位置を変化させてタイミングを変えたり、紫外線照射ランプの位置そのものを変えたりといったことでも可能であり、本実施の形態において示した方法に限定するものではない。
【００７４】
照射開口部の設定が終わると、次に図９のフローチャートに従って紫外線照射強度の設定を行う。
【００７５】
フローチャートに従ってインク吸収性の良い記録媒体が判別されると、紫外線照射強度は「強」が選択される。ここで、紫外線照射強度「強」とは、インクが完全に硬化定着した状態を１００％硬化状態とした時に、記録媒体に塗布された単位面積当たりのインクに紫外線が照射される「照射時間」と関連して、１回の照射でインクが８０％以上硬化するのに十分な紫外線強度を持つように設定されている。
【００７６】
インク吸収性の良い記録媒体では、図５を用いて説明した４パス双方向印字で、最後の４パス目のインク塗布が終わって初めて紫外線が照射されるように前述の紫外線照射開口部が設定されており、各色インクが記録媒体の受容層内である程度混ざり合うだけの時間を確保した後一気に硬化定着させるよう紫外線照射強度「強」が設定されている。
【００７７】
フローチャートでインク吸収性−弱の判別が否却されると、その記録媒体は非インク吸収性記録媒体であると判別され、この場合も紫外線照射強度は「強」が設定される。非インク吸収性記録媒体とは、例えばインク吸収層を持たないフィルム等の全くインクを吸収しない記録媒体を指している。このような非インク吸収性記録媒体はインクが記録媒体内部に浸透していかないため、通常のインクでは定着し難いが、紫外線硬化型のインクは既知のようにこのような非インク吸収性の記録媒体にもインクを硬化定着させることができる。
【００７８】
しかしながら、紫外線硬化型のインクも紫外線を照射させて硬化反応を起こさせる前は通常のインクと同じであり、非インク吸収性の記録媒体に定着することができないため、インクを記録媒体に塗布した後、インクがブリードや滲みを起こす前に硬化定着させる必要がある。
【００７９】
本実施の形態に係るインクジェット記録装置では、非インク吸収性の記録媒体が選択されると、図８のフローチャートで選択された紫外線照射開口部Ａによって、図５で示したマルチパス印字中、個々の印字パス中に直ちに塗布されたインク全体に紫外線が照射されるように設定され、且つ、図９のフローチャートで紫外線照射強度が「強」に設定されるため、インクを記録媒体に塗布後、ブリードや滲みを起こす前に硬化定着させることが可能になる。
【００８０】
この場合、前述の双方向印字ムラが発生し所望の画像品位が達成できない場合は、非インク吸収性の記録媒体を印字する際の印字モードを片方向印字に切り替えることが好ましい。
【００８１】
図９のフローチャートでインク吸収性−弱の記録媒体とは、インク吸収性−良の記録媒体ほどのインク吸収性は持っていないが、非インク吸収性の記録媒体のように全くインクを吸収しないわけではない記録媒体を表し。
【００８２】
本実施の形態では、このようなインク吸収性−弱の記録媒体が選択された場合、更に出力する画像内容によって紫外線照射強度を変更するものとする。即ち、文字等のビットマップデータと、それ以外のグラフィックデータで紫外線照射強度を変更している。これは、ビットマップデータとグラフィックデータでは求められる出力結果が異なり、結果、最適なインク定着状態が異なるからである。
【００８３】
ここで、ビットマップデータとは、画像データの９０％以上が文字や絵文字のビットマップデータである出力画像データを指し、それ以外の出力画像データをグラフィックデータと判別するものとする。
【００８４】
文字等のビットマップデータの出力では、文字や絵文字が中心の出力データであるため色ムラや印字ムラに関してはそれほど目立たず、むしろ高濃度で高精細な記録表現が第１に求められる。こうした高濃度で高精細な記録表現を行うためには、出来るだけ記録媒体の表層部でインクを止め、且つ、ドットの広がりを抑えたインク定着状態が好ましい。
【００８５】
本実施の形態では、ビットマップデータを出力する場合、紫外線照射開口部Ａの設定と紫外線照射強度「強」の設定が選択される。これにより非インク吸収性の記録媒体の場合と同様にインクを記録媒体に塗布した後、早い段階で８０％以上のインクを硬化定着させることができ、記録媒体の内部にインクが浸透していく時間を与えず、表層部でインクを留めて定着させ、滲み等によるドットの広がりを抑え、且つ、発色濃度の高い高精細なビットマップ出力を実現する。
【００８６】
一方、図や表といったグラフィックデータでは、文字ほどの高精細性は求められず、むしろベタ部でのムラ等が問題視される場合が多い。
【００８７】
本実施の形態のように紫外線硬化型のインクを用いて４パス双方向印字をするインクジェット記録装置の場合、インクの急激な硬化定着を行うと、記録媒体表面で塗布されたインク色の順番でインク色層ができ、双方向ムラの不具合が発生してグラフィックデータにおいては致命的な問題となる。
【００８８】
前述したように、こうした双方向ムラを緩和するためには、インクが記録媒体内部に浸透し、受容層内で各インク色同士が或る程度混ざり合うだけの十分な時間をおいてから紫外線照射を行いインクを硬化定着させることが有効である。
【００８９】
しかしながら、インク吸収性に優れた記録媒体とは違い、こうしたインク吸収性−弱の記録媒体では、逆に紫外線照射によるインクの硬化タイミングが遅くなってしまうと、記録媒体内部に吸収し切れないインクが溢れ出したり、各色のインクが境界部で滲んだり、形が崩れたりといった別の不具合が生じてしまう。
【００９０】
本実施の形態に係る記録装置では、こうした問題を回避するためインク吸収性−弱の記録媒体にグラフィックデータを出力する場合は、紫外線照射開口部Ａが選択され、且つ、紫外線照射強度「弱」が選択される。
【００９１】
紫外線照射強度「弱」は、インクが完全に硬化定着した状態を１００％硬化状態とした時に、記録媒体に塗布された単位面積当たりのインクに紫外線が照射される「照射時間」と関連して、１回の照射で２０％〜７５％のインクが硬化するのに十分な紫外線強度を持つように設定されている。つまり、紫外線照射強度「弱」では１回の紫外線照射ではインクが完全に硬化定着しないように照射紫外線量を下げており、複数回の紫外線照射によって初めてインクが硬化定着されるように強度が調整されている。
【００９２】
図５を使ってインク塗布から硬化定着されるまでを説明する。
【００９３】
図５−１の１パス目で記録媒体に塗布されたインクは、紫外線照射開口部が照射開口部設定Ａに設定された紫外線照射ランプにより印字と同一パス中に紫外線が照射され硬化反応が起こる。
【００９４】
しかし、紫外線照射強度は「弱」の設定になっていることから完全には硬化されず、この紫外線照射によって全体の２０％〜７５％のインクが硬化する。このように、記録媒体へインクを塗布した後、インク硬化反応を起こさせ、且つ、出力の対象となるインク吸収性−弱の記録媒体が吸収し切れないインク量分だけを硬化定着させてしまうことでインクの溢れ出しや滲みといった不具合を回避する。
【００９５】
一方で、１パス目の紫外線照射で硬化されなかった残りの２５％〜８０％のインクは、記録媒体内部に浸透し受容層内で各インク色同士が互いに混ざり合おうとする。この作用によって記録媒体表面で塗布されたインク色順にインク色層ができることを緩和し、もって双方向ムラを低減する。
【００９６】
本実施の形態ではビットマップデータとグラフィックデータで紫外線照射強度を変更しているが、これは画像データに応じて照射強度を変更する１つの例を示したものであり、例えば、ビットマップデータとグラフィックデータの定義は本実施の形態での定義に特定されるものではなく、又、例えば、出力する画像データから換算される各色のインクの総塗布量等で紫外線照射量を切り替える等、画像データに応じて照射強度を変更する条件もビットマップデータとグラフィックデータに特定するものではない。
【００９７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係る紫外線硬化型のインクを用いたインクジェット記録装置では、記録媒体の種類や、印刷スピードや、マルチパス印字方法、片方向印字、双方向印字等の印字モードの違いやプリントするデータの違いに応じてそれぞれ最適なインク定着状態となるように紫外線照射条件を変えており、もって記録媒体や印字モードや出力画像に影響されないで個々に最適なプリント出力を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のインクジェットプリンターの簡略斜視図である。
【図２】記録ヘッドの簡略図である。
【図３】紫外線照射装置の簡略説明図である。
【図４】マイクロ波とＵＶ出力の関係を表すグラフである。
【図５】４パスの双方向印字の説明図である。
【図６】ＵＶランプの発光波形を示す図である。
【図７】紫外線照射開口部の設定の仕方を表すフローチャートである。
【図８】紫外線照射強度の設定の仕方を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ　　　インクタンク
２ａ，２ｂ　　　ヘッドユニット
３　　　　　　　紙送りローラ
４　　　　　　　記録紙
５　　　　　　　キャリッジローラ
６　　　　　　　ステッピングモータ
９，１０　　　　制御部
１１ａ〜１１ｄ　記録ヘッド
１２，１３　　　ヘッドキャリッジ
２３　　　　　　共通液室
２４　　　　　　ノズル
２５　　　　　　基板
２６　　　　　　電気熱変換体
２７　　　　　　吐出口
【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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