(57)【要約】【課題】紫外線照射ランプを備え、小型、低コストで高速動作が可能なインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】インクジェットヘッド３は被記録媒体にインクを吐出する。搬送手段９，９ａは、インクが付着して画像が記録された印字画像幅だけ被記録媒体Ｐを搬送する。これらを繰り返して被記録媒体Ｐに画像が記録される。紫外線照射ランプ２１は、インクジェットヘッド３との被記録媒体搬送方向の相対距離が印字画像幅Ｌの整数倍である。紫外線照射ランプ２１から被記録媒体Ｐに紫外線が照射される照射幅が印字画像幅と一致している。被記録媒体Ｐにインクを吐出して画像を記録するのに伴って、紫外線照射ランプ２１は、被記録媒体Ｐのインクが付着した部分に、印字画像幅と同じピッチで紫外線をムラなく照射してインクを硬化させる。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記被記録媒体に付着したインクに紫外線を照射する紫外線照射ランプとを有し、前記インクジェットヘッドから前記被記録媒体に前記インクを吐出した後に前記インクの付着した印字画像幅だけ前記搬送手段により前記被記録媒体を搬送することを繰り返して前記被記録媒体に画像を記録し、前記被記録媒体のインクが付着した部分に前記紫外線照射ランプから紫外線を照射して前記インクを硬化させるインクジェット記録装置において、
前記インクジェットヘッドと前記紫外線照射ランプとは、被記録媒体搬送方向の相対距離が前記印字画像幅の整数倍に位置していることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記紫外線照射ランプから前記被記録媒体に紫外線が照射される照射幅が前記印字画像幅と一致してい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】
前記紫外線照射ランプが前記インクジェットヘッドと共に被記録媒体搬送方向と直角の方向に走査することを特徴とする、請求項１または２記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記紫外線照射ランプと前記インクジェットヘッドのノズルとが被記録媒体搬送方向に縦に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記紫外線照射ランプが前記インクジェットヘッドの搭載されるキャリアに取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線照射ランプを備えたインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ等の記録装置が記録紙などの被記録媒体に画像を記録する方式として様々なものがある。その中に、吐出口（ノズル）から被記録媒体にインクを吐出して画像を記録するインクジェット記録方式がある。インクジェット記録方式は、低騒音のノンインパクト記録方式であり、さらに高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では広く採用されている。一般的なインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドを搭載するキャリアを駆動する駆動手段と、被記録媒体を搬送する搬送手段と、これらを制御するための制御手段などを備えている。
【０００３】
また、インクジェット記録装置のインク吐出方法には様々なものがある。例えば、ピエゾ素子などの電気機械変換体を用いてインクに加圧し、ノズルからインクを吐出するものがある。また、レーザなどの電磁波をインクに照射し、インクを加熱して発泡させ、発泡するエネルギーによってノズルからインクを吐出するものがある。また、発熱抵抗体を有する電気熱変換体素子によってインクを加熱して発泡させるものがある。
【０００４】
その中でも、熱エネルギーを利用してノズルからインクを吐出するインクジェット記録装置は、ノズルを高密度に配列できるため、高解像度の画像の記録が可能である。特に、電気熱変換体素子を用いたインクジェットヘッドは小型化が容易である。そして、最近の半導体製造分野における技術の進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術を応用することにより、電気熱変換体素子の高密度実装化が容易となり、かつ製造コストが低減される。そのため、電気熱変換体素子を用いたインクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置の長所を十分に活用できる。
【０００５】
このような液体のインクを用いるインクジェット記録装置においては、特に普通紙やフィルムといった被記録媒体に画像を形成する際、インクの速乾性が重要である。
【０００６】
インクの速乾性を高める技術として、紫外線硬化樹脂を混入したインクを用い、そのインクを被記録媒体に吐出した後に紫外線を照射して硬化させるというものがある。
【０００７】
紫外線照射の方法としては、紫外線照射ランプをインクジェットヘッドの両サイドに配置しておき、インクジェットヘッドを走査しながらインクを吐出して画像を記録するとき、印字の下流側の紫外線照射ランプを点灯しておくことにより、印字後のインクを硬化させるという方法がある（特許文献１参照）。
【０００８】
また、他の紫外線照射方法としては、インクジェット記録装置に、被記録媒体の幅全体に渡る紫外線照射ランプを備え、その紫外線照射ランプにより画像記録後のインクに紫外線を照射するという方法がある。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２６７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
紫外線照射ランプをインクジェットヘッドの両側に配置した従来のインクジェット記録装置は２つの紫外線照射ランプを必要とした。そのため、この種のインクジェット記録装置のコストは高くなっていた。また、この種のインクジェット記録装置では、走査により画像記録範囲全体に紫外線照射ランプを通過させるため、走査距離を長くする必要があり、そのため小型化および高速化が阻害されていた。
【００１１】
また、被記録媒体の幅全体に渡る紫外線照射ランプによりインクに紫外線を照射する従来のインクジェット記録装置は高速化が可能であるが、紫外線照射ランプはより大きなものが必要であり、小型化が阻害されるとともに、コストが高くなっていた。
【００１２】
本発明の目的は、紫外線照射ランプを備え、小型、低コストで高速動作が可能なインクジェット記録装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、被記録媒体を搬送する搬送手段と、被記録媒体に付着したインクに紫外線を照射する紫外線照射ランプとを有し、インクジェットヘッドから被記録媒体にインクを吐出した後にインクの付着した印字画像幅だけ搬送手段により被記録媒体を搬送することを繰り返して被記録媒体に画像を記録し、被記録媒体のインクが付着した部分に紫外線照射ランプから紫外線を照射してインクを硬化させるインクジェット記録装置において、インクジェットヘッドと紫外線照射ランプとは、被記録媒体搬送方向の距離が印字画像幅の整数倍に位置していることを特徴としている。
【００１４】
したがって、印字画像幅が被記録媒体の搬送される距離と一致しており、インクジェトヘッドと紫外線照射ランプとは相対距離が印字画像幅の整数倍となるように位置しているので、インクの吐出と紫外線の照射とが被記録媒体搬送方向に同じピッチで行なわれることとなり、被記録媒体が搬送されることによりインクに紫外線がムラなく照射される。
【００１５】
また、紫外線照射ランプから被記録媒体に紫外線が照射される照射幅が印字画像幅と一致していることを特徴としている。
【００１６】
したがって、印字画像幅と照射幅とが一致しているので、インクの吐出と紫外線の照射とが同じピッチかつ同じ幅で行われることとなり、照射幅の小さい小型の紫外線照射ランプを用いて、被記録媒体に付着したインクに紫外線をムラなく照射できる。
【００１７】
本発明の一態様によれば、紫外線照射ランプがインクジェットヘッドと共に被記録媒体搬送方向と直角の方向に走査する。
【００１８】
したがって、インクジェットヘッドの走査に伴って、被記録媒体に付着したインクに紫外線がムラなく照射される。
【００１９】
本発明の一態様によれば、紫外線照射ランプとインクジェットヘッドのノズルとが被記録媒体搬送方向に縦に配置されている。
【００２０】
したがって、インクジェットヘッドがインクの吐出に必要な距離だけ走査すれば、紫外線照射ランプも被記録媒体のインクの全体に紫外線を照射することができるので、インクジェットヘッドの走査距離をインクの吐出に必要な距離より長くする必要がない。
【００２１】
本発明の一態様によれば、紫外線照射ランプがインクジェットヘッドの搭載されるキャリアに取り付けられている。
【００２２】
したがって、小型の紫外線照射ランプを１つキャリアに取り付けることにより、被記録媒体に付着したインク全体に紫外線を照射することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の全体概略図である。図１を参照すると、インクジェット記録装置１は、フレーム６、ガイドシャフト７，８、搬送ローラ９、キャリア２、ヘッド回復手段５０、カセット１０および排紙スタッカ１３を含む。また、キャリア２上にはインクジェットヘッド３が着脱可能に搭載されている。
【００２５】
フレーム６はインクジェット記録装置１の外郭をなしている。ガイドシャフト７，８の両端はフレーム６に固定されている。キャリア２は、ベルト駆動装置（不図示）およびモータ（不図示）により駆動され、ガイドシャフト７，８に沿って往復移動してインクジェットヘッド３を走査させる。
【００２６】
キャリア２の移動範囲の近傍には、搬送ローラ９とこれに当接するピンチローラ（不図示）が設けられている。カセット１０は、内部に被記録媒体である記録用紙（不図示）を収容しており、インクジェット記録装置１の前部に着脱可能に備えられている。また、排紙スタッカ１３は、インクジェット記録装置１の前部でカセット１０の上方に備えられている。
【００２７】
記録用紙に画像を記録するとき、記録用紙はカセット１０から供給されてインクジェットヘッド３と対向する記録位置に至る。その後、記録用紙は搬送ローラ９とピンチローラに挟まれた状態で、搬送ローラ９およびピンチローラの回転により搬送される。記録用紙の搬送方向はキャリア２の移動方向と実質的に直角方向である。
【００２８】
記録用紙は、キャリア２の往復移動すなわちインクジェットヘッド３の走査に合わせて間欠的に搬送される。また、走査に合わせて、インクジェットヘッド３のノズル（不図示）から記録用紙にインクが吐出される。これにより、記録用紙に画像が記録される。画像の記録が終了した後、記録用紙は排紙スタッカ１３に排出される。
【００２９】
ヘッド回復手段５０は、キャリア２の移動範囲の一端（図１では右端）に設けられたホームポジションに、インクジェットヘッド３と対向可能な位置に備えられている。ヘッド回復手段５０は、待機中、記録動作の前後、または１行毎の記録の合間などに作動して回復動作を行う。回復動作において、ヘッド回復手段５０は、インクジェットヘッド３のノズルの詰まりを防止するなど性能を維持するためのキャッピング、吸引、ワイピングなどを行う。
【００３０】
キャッピングとは、待機中などに、ノズル付近のインクが乾燥するのを防止し、またノズルにホコリなどが付着するのを防止するために、インクジェットヘッド３のノズルにキャップをすることである。吸引とは、放置後にインクの吐出を安定させる等のために、ノズルからインクを吸引して排出させることである。ワイピングとは、インクジェットヘッドのノズルを有するフェイス面に飛び散ったミストをワイパーによって拭き取ることである。
【００３１】
図２は、本実施形態のキャリアに搭載されたインクジェットヘッドおよび紫外線照射ランプの概略断面図である。図２においては、本発明の説明に必要な部分のみが示されている。
【００３２】
上述したように２本のガイドシャフト７，８はフレーム６に固定されている。キャリア２は、ガイドシャフト７，８によって、記録用紙Ｐの搬送方向と直角の方向（主走査方向）に摺動可能に、支持されている。搬送ローラ９およびピンチローラ９ａはキャリア２の図中下方にあり、記録用紙Ｐを挟んで図中右方向に間欠的に搬送する。
【００３３】
キャリア２にはインクジェットヘッド３が搭載され、紫外線照射ランプ２１が取り付けられている。インクジェットヘッド３は、図中下向きにインクを吐出する複数のノズル（不図示）をノズル面３ａに有している。インクジェットヘッド３の複数のノズルから吐出されるインクにより記録される画像の幅（以下、画像幅と称す）はＬである。つまり、画像幅とは、被記録媒体が搬送されずに固定された状態で、１回の印字によって同時に記録される画像の幅を指す。また、紫外線照射ランプ２１は、キャリア２の図中右側下部に取り付けられている。紫外線照射ランプ２１により記録用紙上に紫外線が照射される幅（以下、照射幅と称す）は画像幅と同じＬである。また、インクジェットヘッドのノズル面３ａと、紫外線照射ランプ２１との相対距離は、画像幅および照射幅の２倍の２Ｌである。
【００３４】
キャリア２の摺動によりインクジェットヘッド３が主走査方向に走査される。インクジェットヘッド３の走査と共に、ノズル面３ａにある複数のノズルからインクが吐出され、記録用紙Ｐに画像幅Ｌの画像が記録される。
【００３５】
本実施形態のインクジェット記録装置１は、紫外線硬化樹脂を含む紫外線硬化型のインクを使用する。紫外線硬化型インクの着色剤として一般の染料や顔料が使用できる。
【００３６】
本実施形態のインクジェット記録装置による画像記録方法について説明する。
【００３７】
まず、記録用紙Ｐがカセット１０から所定の位置に供給され、搬送ローラ９とピンチローラ９ａに挟まれる。次に、キャリア２の摺動によりインクジェットヘッド３が主走査方向に走査し、それと共にノズル面３ａにある複数のノズルからインクが吐出される。これにより、記録用紙Ｐに画像幅Ｌの画像が記録される。
【００３８】
次に、記録用紙Ｐは、搬送ローラ９およびピンチローラ９ａにより図中右方向に、画像幅と同じＬだけ搬送される。そして、インクジェットヘッド３が走査すると共に、ノズルからインクが吐出され、既に記録されている画像に続けて画像幅Ｌの画像が記録される。
【００３９】
同様にして、次に、記録用紙Ｐが図中右方向に画像幅と同じＬだけ搬送されると、最初に記録された画像が紫外線照射ランプ２１の図中真下にくる。そして、最初に記録された画像の位置および幅は、紫外線照射ランプから照射される紫外線の位置および幅と一致する。これは、ノズル面３ａと紫外線照射ランプ２１の相対間隔が２Ｌであり、画像幅および照射幅がＬだからである。したがって、最初に記録された画像幅Ｌの画像だけに紫外線が照射される。同様にして記録用紙Ｐがさらに搬送されると、次に記録された画像幅Ｌの画像だけに紫外線が照射される。
【００４０】
以上のようにして、インクに含まれる紫外線硬化樹脂の硬化のために、画像幅Ｌ毎に、重複することなく同じ時間だけ紫外線が照射されるので、画像全体に過不足なく紫外線が照射される。これにより、均一でムラのない画像を得ることができる。
【００４１】
また、紫外線照射ランプ２１はインクジェットヘッド３と同じように走査するので、１つあればよく、かつ小型でよい。また、キャリア２の走査幅を大きくする必要もないので、インクジェット記録装置の小型化および高速化が阻害されない。
【００４２】
なお、本実施形態では、インクジェットヘッド３と紫外線照射ランプ２１との相対距離を画像幅Ｌの２倍としたが、本発明はこれに限定されるものではない。インクジェットヘッド３と紫外線照射ランプ２１の相対距離は画像幅のＮ倍（Ｎは２以上の整数）であればよい。この場合、キャリア２の走査と共に記録された画像のインクは、キャリア２がＮ回走査した後に、紫外線を照射されることとなる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、印字画像幅が被記録媒体の搬送される距離と一致しており、インクジェトヘッドと紫外線照射ランプとは相対距離が印字画像幅の整数倍となるように位置しているので、インクの吐出と紫外線の照射とが被記録媒体搬送方向に同じピッチで行なわれることとなり、被記録媒体が搬送されることによりインクに紫外線がムラなく照射され、良好な画像を記録することができる。
【００４４】
また、印字画像幅と照射幅とが一致しているので、インクの吐出と紫外線の照射とが同じピッチかつ同じ幅で行われることとなり、照射幅の小さい小型の紫外線照射ランプを用いて、被記録媒体に付着したインクに紫外線をムラなく照射でき、良好な画像を記録することができる。
【００４５】
また、インクジェットヘッドの走査に伴って、被記録媒体に付着したインクに紫外線がムラなく照射されるので、良好な画像を記録することができる。
【００４６】
また、インクジェットヘッドがインクの吐出に必要な距離だけ走査すれば、紫外線照射ランプも被記録媒体のインクの全体に紫外線を照射することができるので、インクジェットヘッドの走査距離をインクの吐出に必要な距離より長くする必要がなく、小型化および高速動作が可能である。
【００４７】
また、小型の紫外線照射ランプを１つキャリアに取り付けることにより、被記録媒体に付着したインク全体に紫外線を照射することができるので、小型化および低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のインクジェット記録装置の全体概略図である。
【図２】本実施形態のキャリアに搭載されたインクジェットヘッドおよび紫外線照射ランプの概略断面図である。
【符号の説明】
１　　インクジェット記録装置
２　　キャリア
３　　インクジェットヘッド
３ａ　　ノズル面
６　　フレーム
７，８　　ガイドシャフト
９　　搬送ローラ
９ａ　　ピンチローラ
１０　　カセット
１３　　排紙スタッカ
２１　　紫外線照射ランプ
５０　　ヘッド回復手段
Ｐ　　記録用紙
【図１】
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【図２】
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