(57)【要約】【課題】光源投入時や待機時の電力の浪費を極力抑えた省エネ型の光硬化型インクジェット記録装置を提供する。【解決手段】光源７から照射された光を記録媒体に着弾した光硬化型インクに照射するよう構成された光照射装置９と、記録媒体を加熱するために記録媒体を裏面側から支持するプラテン２を加熱する加熱装置３とを備えた光硬化型インクジェット記録装置１において、光源７の電源投入時に、光照射装置９をプラテン２上で走査させるよう制御する制御部１３を備えている。また、待機時には、プラテン２の加熱温度を設定温度より低い温度にするよう制御する制御部１３を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から照射された光を記録媒体に着弾した光硬化型インクに照射するよう構成された光照射装置と、前記記録媒体を加熱するために前記記録媒体を裏面側から支持するプラテンを加熱する加熱装置とを備えた光硬化型インクジェット記録装置において、
前記光源の電源投入時に、前記光照射装置を前記プラテン上で走査させるよう制御する制御部を備えていることを特徴とする光硬化型インクジェット記録装置。
【請求項２】
光源から照射された光を記録媒体に着弾した光硬化型インクに照射するよう構成された光照射装置と、前記記録媒体を加熱するために前記記録媒体を裏面側から支持するプラテンを設定温度に加熱する加熱装置とを備えた光硬化型インクジェット記録装置において、
待機時に、前記プラテンの加熱温度を前記設定温度より低い温度にするよう制御する制御部を備えていることを特徴とする光硬化型インクジェット記録装置。
【請求項３】
前記光硬化型インクは、紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項１または２に記載の光硬化型インクジェット記録装置。
【請求項４】
前記紫外線硬化型インクは、カチオン重合系の紫外線硬化型インクであることを特徴とする請求項３に記載の光硬化型インクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、電力の浪費を極力抑えた省エネ型の光硬化型インクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式等の製版を必要とする印刷方式に比べて、簡便にかつ安価に画像を形成することができるインクジェット記録方式による画像記録装置、即ちインクジェット記録装置が広く普及している。特に、記録ヘッドのノズルから光硬化型インクを紙や樹脂フィルム、布帛等の記録媒体に吐出し、記録媒体に着弾したインクに光源から光を照射して硬化させることで画像を定着させる光硬化型のインクジェット記録装置が多く用いられるようになっている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
光硬化型のインクジェット記録装置は、従来の印刷方式では印刷が困難であった樹脂フィルムや金属等のインク吸収性に乏しい記録媒体に対しても画像形成することが可能である点に特徴がある。また、このような光硬化型インクジェット記録装置では、画像形成の精度を上げるため、記録媒体の加熱が行われることが多く、そのために記録媒体を裏面側から支持するプラテンを加熱することも行われている。
【特許文献１】特開２００１−３１０４５４号公報
【特許文献２】特開昭６０−１３２７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光硬化型インクジェット記録装置では、光源の電源を入れた後、光源からの光の照射が安定するまで待ってから画像形成を開始せざるを得ず、その間に照射された光や光源から発生される熱は何ら有効に活用されず、電力が無駄に消費されていた。また、プラテンを加熱する加熱装置についても同様に、電源投入から温度が一定値になるまで待ってから記録媒体の搬送を開始していたため、その間、電力を浪費していた。さらにプラテンは、画像形成が中断された場合にも設定温度に加熱されたままであったため、電力を使用してプラテンが無駄に加熱されていた。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、このような電力の浪費を極力抑えた省エネ型の光硬化型インクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の問題を解決するために、請求項１に記載の光硬化型インクジェット記録装置は、光源から照射された光を記録媒体に着弾した光硬化型インクに照射するよう構成された光照射装置と、前記記録媒体を加熱するために前記記録媒体を裏面側から支持するプラテンを加熱する加熱装置とを備えた光硬化型インクジェット記録装置において、前記光源の電源投入時に、前記光照射装置を前記プラテン上で走査させるよう制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、光源の電源が投入されると、制御部からの出力に基づいて光照射装置の光源が点灯して次第に照度を上げ加熱されていくが、その間、光照射装置をプラテン上で走査させることでその熱をプラテンに放射してプラテンを加熱する。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、光源から照射された光を記録媒体に着弾した光硬化型インクに照射するよう構成された光照射装置と、前記記録媒体を加熱するために前記記録媒体を裏面側から支持するプラテンを設定温度に加熱する加熱装置とを備えた光硬化型インクジェット記録装置において、待機時に、前記プラテンの加熱温度を前記設定温度より低い温度にするよう制御する制御部を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、光硬化型インクジェット記録装置が待機状態となると、制御部がプラテンの加熱の設定温度より低い温度になるようにプラテンを加熱する加熱装置に信号を送る。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の光硬化型インクジェット記録装置において、前記光硬化型インクは、紫外線硬化型インクであることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、光硬化型インクとして紫外線硬化型インクを用いることで、種類が豊富な紫外線硬化型インクの中から選択して使用することができ、紫外線を照射する光源も種々のものの中から選択して用いることが可能となる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の光硬化型インクジェット記録装置において、前記紫外線硬化型インクは、カチオン重合系の紫外線硬化型インクであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、紫外線硬化型インクとしてカチオン重合系の紫外線硬化型インクを用いることで、カチオン重合系インクの、加熱すると硬化し易くなる性質や重合反応が酸素により阻害されないという特性を有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、光源の電源投入時に、次第に加熱される光源の熱をプラテンに向けて放射させるため、光源の照射が安定するまでの光源から発生される熱をプラテンの加熱に利用することができる。そのため、加熱装置はプラテンが光源により加熱されて温度が高い状態から加熱を開始することができ、あるいはプラテンの温度上昇が光源による加熱により加速して行われるため、加熱装置がプラテンの加熱のために消費する電力をより低減させることができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、光硬化型インクジェット記録装置が待機状態となると、制御部がプラテンの加熱の設定温度より低い温度になるように制御するため、待機中に加熱対象である記録媒体が供給されていないプラテンを必要以上に加熱することが回避でき、電力が無駄に消費されることを抑えることができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、光硬化型インクとして紫外線硬化型インクを用いることで、種々の紫外線硬化型インクと光源を組み合わせて本発明の光硬化型インクジェット記録装置を構成することができるため、電力の浪費を的確に抑制できる省エネ型の光硬化型インクジェットを構成し易くなる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、紫外線硬化型インクとしてカチオン重合系の紫外線硬化型インクを用いることで、カチオン重合系インクの、加熱すると硬化し易くなる性質や重合反応が酸素により阻害されないという特性を有効に活用することができるため、本発明の光硬化型インクジェット記録装置の省エネ効果がより発揮され易くなると同時に、インクが空気中の酸素に影響されず、高精細な画像を形成し得る光硬化型インクジェット記録装置とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の光硬化型インクジェット記録装置に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の光硬化型インクジェット記録装置の実施形態の概略正面図であり、本発明の光硬化型インクジェット記録装置１は、シリアルヘッド方式のインクジェット記録装置である。
【００２０】
光硬化型インクジェット記録装置１の略中央には、画像が記録される記録媒体（図示しない）を裏面側から支持する平板状のプラテン２が配設されており、プラテン２の下方には、プラテン２を加熱する加熱装置３が配設されている。プラテン２の記録媒体の進行方向上流側および下流側には、記録媒体を搬送する搬送ローラ（図示しない）がそれぞれ配設されており、この搬送ローラにより、記録媒体がプラテン２上を図中矢印Ｙ方向に搬送される。プラテン２の上方には、棒状のキャリッジレール４がプラテン２に平行に、かつ記録媒体の進行方向に直交するように配置されており、キャリッジレール４には、キャリッジレール４に沿って図中矢印Ｘで示される主走査方向に往復移動自在とされたキャリッジ５が支持されている。
【００２１】
キャリッジ５には、プラテン２に支持された記録媒体に対して、インクを吐出する複数のノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド６が搭載されている。この記録ヘッド６は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクに対応して４つまたは８つ設けられている。キャリッジ５には、記録ヘッド６に供給する各色のインクを貯留するための複数のサブインクタンク（図示しない）が搭載されており、それぞれのサブインクタンクには、各色のインクを貯蔵するインクタンク（図示しない）からインクを供給する供給管（図示しない）がそれぞれ連結されている。キャリッジ５の主走査方向の２つの側面には、光照射装置として高圧水銀ランプよりなる光源７と光源７から照射される紫外線を記録媒体上に反射する反射板８とを備えた紫外線照射装置９がそれぞれ配設されており、紫外線照射装置９は、キャリッジ５と共に主走査方向に往復移動しながら記録媒体に着弾した光硬化型インクに紫外線を照射する。
【００２２】
プラテン２の主走査方向の一端側には、キャリッジ５の待機位置となる平板状の冷却ユニット１０がプラテン２と略同一平面を構成するように配設されており、冷却ユニット１０には、表面に紫外線を吸収するカーボンブラック等の材料がコーティングされた被照射体１１がキャリッジ５の両側面に配設された紫外線照射装置９に対向する位置に設けられている。被照射体１１の裏面側には、紫外線照射装置９の光源７から照射される紫外線や光源７から発生する熱により加熱された被照射体１１の放熱を補助する複数のフィン１２が立設されている。図示しないが、フィン１２の近傍には、フィン１２を空冷するための冷却ファンが配設されている。
【００２３】
プラテン２の主走査方向の他端側には、前記記録ヘッド６のノズルを覆ってインクを吸引する吸引キャップや記録ヘッド６のノズル面に残るインクを拭き取るブレード等を備えたメンテナンス機構（図示しない）が設けられている。
【００２４】
光硬化型インクジェット記録装置１は、前記各部材の動作を制御する制御部１３を備える。図２は、本発明の光硬化型インクジェット記録装置の制御機構を示すブロック図であり、制御部１３は、前記搬送ローラ等を回転駆動して記録媒体を搬送させる搬送機構１４、前記キャリッジ５をキャリッジレール４に沿って走査させる走査機構１５、前記加熱装置３を作動させてプラテン２の温度調整を行うプラテン加熱機構１６、前記記録ヘッド６から光硬化型インクを吐出させる記録機構１７、前記紫外線照射装置９から紫外線を照射させる照射機構１８等のそれぞれの動作を制御するよう構成されている。制御部１３は、具体的には、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示しない）等を備え、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行する。
【００２５】
本実施形態では、制御部１３は、光源７の電源投入時に、紫外線照射装置９をプラテン２上で走査させるように制御するよう構成されている。つまり、制御部１３は、光源７の電源投入信号に応じて照射機構１８の紫外線照射装置９の光源７を点灯させると同時に、走査機構１５を起動させてキャリッジ５および紫外線照射装置９をキャリッジレール４に沿って往復移動させるよう構成されている。また、制御部１３は、プラテン２の電源投入信号に応じてプラテン加熱機構１６の加熱装置３を作動させてプラテン２を加熱させるよう構成されている。
【００２６】
さらに、制御部１３は、光硬化型インクジェット記録装置１の待機時には、プラテン２の加熱温度を画像形成時の設定温度より低い温度にするように制御するよう構成されている。つまり、制御部１３は、記録開始信号が入力されない時、画像記録が終了し再度記録開始信号が入力されない時、もしくは記録媒体がプラテン２上にない時には、走査機構１５を駆動させてキャリッジ５および紫外線照射装置９を冷却ユニット１０上に移動させて待機させ、プラテン加熱機構１６には、例えば、プラテン２の加熱の設定温度５０℃より低い４０℃に加熱させるよう構成されている。その際、光源７である高圧水銀ランプは点灯、消灯を繰り返すと寿命が著しく損なわれるため、点灯した状態のまま冷却ユニット１０上で待機させている。また、必要に応じて所定時間経過後に自動的に光源７が消灯するよう構成することも可能である。さらに、前記光源７の消灯と同時に自動的にプラテン２の加熱装置３の電源を切るよう構成することも可能である。
【００２７】
なお、本実施形態では、光硬化型インクとして紫外線硬化型インクが用いられており、特にカチオン重合系の紫外線硬化型インクが使用されている。カチオン重合系の紫外線硬化型インクには、加熱すると硬化し易くなる性質がある。また、重合反応が酸素により阻害されないという特性があるため、本発明の光硬化型インクジェット記録装置のように、記録媒体にインクを着弾させるために、空気中にインクを吐出する方式の記録装置に適する。
【００２８】
次に、本発明の光硬化型インクジェット記録装置の作用について説明する。
【００２９】
光硬化型インクジェット記録装置１の光源７の電源が投入されると、制御部１３からの出力に基づいて照射機構１８が起動し、紫外線照射装置９が作動を開始して光源７が点灯する。同時に、制御部１３からの出力に基づいて走査機構１５が起動し、キャリッジ５および紫外線照射装置９がキャリッジレール４に沿って往復移動する。その際、紫外線照射装置９の光源７は次第に照度を上げていくが、その間、プラテン２に対して紫外線を照射するとともに、光源７からは徐々に熱エネルギーが発生されて、この熱がプラテン２に対して放射される。
【００３０】
また、光硬化型インクジェット記録装置１のプラテン２の電源が投入されると、制御部１３からの出力に基づいてプラテン加熱機構１６が起動し、プラテン加熱機構１６の加熱装置３が作動を開始してプラテン２を設定温度に加熱する。
【００３１】
紫外線照射装置９の光源７の照射が安定し、プラテン２の温度が設定温度になると、記録媒体に対する画像形成が行われる。本実施形態の光硬化型インクジェット記録装置１では、キャリッジ５がキャリッジレール４に沿って主走査方向に往復移動しながらキャリッジ５に搭載された記録ヘッド６のノズルから各色のインクを吐出し、記録媒体に着弾したインクに対して、キャリッジ５の移動にあわせてこの着弾したインクの上方に移動してきた紫外線照射装置９の光源７から紫外線を照射し、インクを硬化させて記録媒体に画像を定着させる。
【００３２】
記録媒体への画像形成を終了し、光硬化型インクジェット記録装置１が待機状態となると、制御部１３からの出力に基づいて、搬送機構１４は搬送ローラを回転駆動を停止させ、走査機構１５はキャリッジ５および紫外線照射装置９を冷却ユニット１０上に移動させる。また、プラテン加熱機構１６は、プラテン２の加熱の設定温度より低い温度になるようにプラテン２を加熱させる。前述したように、光源７である高圧水銀ランプは点灯、消灯を繰り返すと寿命が著しく損なわれるため、紫外線照射装置９は光源７が点灯した状態のまま冷却ユニット１０上で待機する。冷却ユニット１０の被照射体１１に光源７から紫外線が照射され熱が放射されて被照射体１１が加熱されるため、冷却ファンが作動して被照射体１１の裏面側に立設された複数のフィン１２を冷却する。待機時間が所定時間以上続くと、制御部１３は、紫外線照射装置９に信号を送信し、光源７を消灯させる。また、同時にプラテン２の加熱装置３の電源を切る。
【００３３】
以上のように、本発明の光硬化型インクジェット記録装置１によれば、光源７の電源投入時に、次第に照度を上げていく紫外線と徐々に加熱される光源７の熱をプラテン２に向けて照射するため、光源７の照射が安定するまでの紫外線と熱をプラテン２の加熱に利用することができる。そのため、加熱装置３はプラテン２が光源７により加熱されて温度が高い状態から加熱を開始することができ、あるいはプラテン２の温度上昇が光源７による加熱により加速して行われるため、加熱装置３がプラテン２の加熱のために消費する電力をより低減させることができる。このようにして、電力の浪費が抑えられる。また、本実施形態のように、待機時間が所定時間以上続いた場合に光源７を消灯させるよう構成されていれば、さらに電力の浪費が避けられる。
【００３４】
また、本発明の光硬化型インクジェット記録装置１によれば、装置の待機時に、プラテン２の加熱温度を設定温度より低い温度に加熱するよう制御されているため、待機中に加熱対象である記録媒体が供給されていないプラテン２を必要以上に加熱することが回避でき、電力が無駄に消費されることを抑えることができる。また、本実施形態のように、待機時間が所定時間以上続いた場合にプラテン２の加熱装置３の電源を切るよう構成されていれば、さらに電力の浪費が避けられる。
【００３５】
なお、本実施形態のように、光硬化型インクとして紫外線硬化型インクを用いれば好ましい。紫外線硬化型インクは即乾性があり、高精細な画像形成を得られ易いと同時に、種類が豊富であり、紫外線を照射する光源も本実施形態に示した高圧水銀ランプの他にも、例えば、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ブラックライト、冷陰極管、ＬＥＤ等を用いることができるため、前記の省エネ型の光硬化型インクジェット記録装置１を構成し易い。
【００３６】
特に、カチオン重合系の紫外線硬化型インクは、前述したように、加熱すると硬化し易くなる性質を有し、重合反応が酸素により阻害されないという特性がある。そのため、本発明にカチオン重合系の紫外線硬化型インクを用いれば、本発明の光硬化型インクジェット記録装置１が省エネ型となると同時に、インクが空気中の酸素に影響されず、高精細な画像を形成し得る光硬化型インクジェット記録装置となる。
【００３７】
また、本実施形態では、記録媒体に紫外線照射装置９から紫外線を照射する場合を示したが、用いられるインクを硬化させるのに必要な光線を照射するよう構成することは当然可能である。
【００３８】
さらに、例えば、本発明の光硬化型インクジェット記録装置１を待機状態から稼動状態に移行させる際に、光源７が点灯した状態の紫外線照射装置９をキャリッジレール４に沿って往復移動させて、加熱装置３が設定温度より低い温度に加熱されているプラテン２を設定温度まで加熱することを補助するよう構成することも適宜行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の光硬化型インクジェット記録装置の実施形態の概略正面図である。
【図２】本発明の光硬化型インクジェット記録装置の制御機構を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    光硬化型インクジェット記録装置
２    プラテン
３    加熱装置
７    光源
９    紫外線照射装置（光照射装置）
１３  制御部
【図１】
2005104019.tif 000003
【図２】
2005104019.tif 000004