(57)【要約】【課題】光源の最適な発光効率を維持するとともに、光源の寿命を的確に判断することにより、ユーザの手間をかけることなく常にインクの硬化に好適な光量の光を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】光硬化型のインクを記録媒体７に対して吐出する記録ヘッド８と、インクを硬化させる光を発する低圧水銀ランプ１７を備える紫外線照射装置１５と、発光管１８及び口金部１９の温度を調整する発光管冷却ファン２７及び口金冷却ファン３１と、紫外線の照度を検出する照度センサ４０と、発光管１８及び口金部１９の温度が所定範囲の温度に調整されている状態において検出された照度が基準値以下である場合に、インクを硬化させることができないと判断する制御部３８とを設けた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を照射することにより硬化するインクを記録媒体に対して吐出するノズルを形成してなる記録ヘッドと、
前記インクを硬化させる光を発する光源を備える光照射装置と、
前記光源の温度を調整する温度調整手段と、
前記光源より照射される光の照度を検出する照度検出手段と、
前記温度調整手段により前記光源の温度が所定範囲の温度に調整されている状態において前記照度検出手段により検出された照度が基準値以下である場合に、前記インクを硬化させることができないと判断する制御部と
を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
ユーザに前記制御部による判断結果を報知する報知装置を備え、
前記制御部は、前記インクを硬化することができないと判断した場合に前記報知装置にその旨の判断結果を報知させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記報知装置は、前記制御部による判断結果を表示する表示部であることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記インクを硬化することができないと判断した場合には、画像の記録を行わせないようにすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記照度検出手段により検出された照度が前記基準値より高く所定値以下である場合に、照度が低下していると判断し、前記報知装置にその旨の判断結果を報知させることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記光源の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御部は、前記温度検出手段により検出された前記光源の温度に基づいて、前記光源の温度が所定温度となるように前記温度調整手段を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記光源は、口金部で放電して発光管により前記インクを硬化させる光を発する低圧水銀ランプであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記温度検出手段は、前記口金部の温度を検出し、
前記制御部は、前記温度検出手段により検出された前記口金部の温度に基づいて、前記口金部の温度が所定温度となるように前記温度調整手段を制御することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記温度検出手段として、前記口金部の温度を検出する口金温度検出手段と前記発光管の温度を検出する発光管温度検出手段とを備えるとともに、
前記温度調整手段として、前記口金部の温度を調整する口金温度調整手段と前記発光管の温度を調整する発光管温度調整手段とを備え、
前記制御部は、前記口金温度検出手段及び前記発光管温度検出手段により検出された前記口金部及び前記発光管の温度に基づいて、前記口金部及び前記発光管の温度がそれぞれ所定温度となるように前記口金温度調整手段及び前記発光管温度調整手段を制御することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１０】
前記インクは、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクであることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の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、光を照射することによって硬化する光硬化型インクを用いて画像の記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を形成することができるという理由から、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きている。
【０００３】
インクジェット記録装置を用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、商品や商品の包装に、樹脂や金属などのインク吸収性のない材料を用いることが多い。そして、このようなインク吸収性のない材料を記録媒体として用い、この記録媒体に対してインクを定着させるために、例えば紫外線等の光を照射することによって硬化するインクを吐出するノズルが設けられた記録ヘッドと、インクを硬化させる光を発生する光源が設けられた光照射装置とを有し、ノズルから吐出したインクを記録媒体に着弾させた後、この記録媒体に光照射装置により光を照射することでインクを硬化させて、画像を形成するインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、インクが記録媒体に着弾してから光を照射するまでの時間が長いと、記録媒体に着弾したインクのドット径が拡大して、にじみや色混じりが生じる等して、画質が低下する。そこで、インクが記録媒体に着弾してから光を照射するまでの時間を短縮するため、従来のインクジェット記録装置においては、光照射装置を記録ヘッドに近接して設けている。このため、光源から発せられた光が記録ヘッドのノズル形成面に到達してノズル形成面に付着しているインクが硬化してしまうことを防止するため、光照射装置は、光源を覆うカバー部材を備えている。
【０００５】
また、光照射装置を用い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は、光源の劣化等により光源から発せられる光の照度がインクを良好に硬化させることができる基準値より低下すると、記録ヘッドから吐出され記録媒体上に着弾したインクが良好に硬化せず、画質が低下してしまうため、光源から発せられる光の照度を検出して、基準値以下になった場合には、その旨を表示部に表示させる等ユーザに照度の低下を報知させたり、画像の記録を禁止することが提案されている。
【０００６】
ところで、近年では、低照度の光でも長時間照射することで硬化できるエネルギー蓄積型のカチオン硬化型のインクが提案されており、このカチオン硬化型インクを硬化させるためには、低圧水銀ランプ、冷陰極管等の低電力・低出力の紫外線光源を使用することができる。
【特許文献１】特開２００３−１４５７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特に低出力タイプの光源は、発光効率が、光源における放電を行う口金部の温度や、光を発する発光管と口金部との温度差に依存する性質があるため、光源の発熱によりカバー部材内の温度が上昇し口金部や発光管の温度が変動すると、光源の発光効率が変化してしまう。このため、光源から発せられる光の照度を検出して、基準値以下になった場合に、その旨をユーザに報知したり画像の記録を禁止することとすると、照度の低下が光源の寿命によるものか、発光効率の低下によるものかをユーザが判断して対応措置を採らなければならなくなり、手間がかかるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、光源の最適な発光効率を維持するとともに、光源の寿命を的確に判断することにより、ユーザの手間をかけることなく常にインクの硬化に好適な光量の光を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができるインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、光を照射することにより硬化するインクを記録媒体に対して吐出するノズルを形成してなる記録ヘッドと、前記インクを硬化させる光を発する光源を備える光照射装置と、前記光源の温度を調整する温度調整手段と、前記光源より照射される光の照度を検出する照度検出手段と、前記温度調整手段により前記光源の温度が所定範囲の温度に調整されている状態において前記照度検出手段により検出された照度が基準値以下である場合に、前記インクを硬化させることができないと判断する制御部とを設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、光源の温度を調整することができるため、光源の発光効率が最適となる温度に調整すれば、光源が劣化していない状態においては、常にインクの硬化に好適な照度が維持される。光源が劣化した場合には、光源の温度が調整された状態でも照度が基準値より低下し、制御部によりインクを硬化させることができないと判断される。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、ユーザに前記制御部による判断結果を報知する報知装置を備え、前記制御部は、前記インクを硬化することができないと判断した場合に前記報知装置にその旨の判断結果を報知させることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、光源が劣化し、光源の温度が調整された状態でも照度が基準値より低下して、制御部によりインクを硬化させることができないと判断された場合に、その旨の判断結果が報知装置により報知されるため、照度の低下が光源の寿命によるものか、発光効率の低下によるものかをユーザが判断する必要がない。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のインクジェット記録装置において、前記報知装置は、前記制御部による判断結果を表示する表示部であることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、光源が劣化し、光源の温度が調整された状態でも照度が基準値より低下して、制御部によりインクを硬化させることができないと判断された場合に、その旨の判断結果が表示部により表示されるため、照度の低下が光源の寿命によるものか、発光効率の低下によるものかをユーザが判断する必要がない。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項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、前記制御部は、前記インクを硬化することができないと判断した場合には、画像の記録を行わせないようにすることを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、光源が劣化し、光源の温度が調整された状態でも照度が基準値より低下して、制御部によりインクを硬化させることができないと判断された場合に、画像の記録が禁止されるため、照度の低下が光源の寿命によるものか、発光効率の低下によるものかをユーザが判断する必要がない。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項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、前記制御部は、前記照度検出手段により検出された照度が前記基準値より高く所定値以下である場合に、照度が低下していると判断し、前記報知装置にその旨の判断結果を報知させることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、照度が低下しており、光源の寿命による交換の必要が間近であることをユーザに知らせることができる。
【００１９】
請求項６記載の発明は、請求項１から請求項５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、前記光源の温度を検出する温度検出手段を備え、前記制御部は、前記温度検出手段により検出された前記光源の温度に基づいて、前記光源の温度が所定温度となるように前記温度調整手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、光源の温度が、検出された温度に基づいて調整されるため、光源が劣化していない状態においては、より確実に光源の温度を発光効率が安定する温度に調整することができ、常にインクの硬化に好適な照度が維持される。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項６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、前記光源は、口金部で放電して発光管により前記インクを硬化させる光を発する低圧水銀ランプであることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、低圧水銀ランプの温度を調整することができるため、低圧水銀ランプの発光効率が最適となる温度に調整すれば、低圧水銀ランプが劣化していない状態においては、常にインクの硬化に好適な照度が維持される。低圧水銀ランプが劣化した場合には、低圧水銀ランプの温度が調整された状態でも照度が基準値より低下し、制御部によりインクを硬化させることができないと判断される。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のインクジェット記録装置において、前記温度検出手段は、前記口金部の温度を検出し、前記制御部は、前記温度検出手段により検出された前記口金部の温度に基づいて、前記口金部の温度が所定温度となるように前記温度調整手段を制御することを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、口金部の温度が、検出された口金部の温度に基づいて調整されるため、低圧水銀ランプが劣化していない状態においては、より確実に口金部の温度を発光効率が安定する温度に調整することができ、常にインクの硬化に好適な照度が維持される。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載のインクジェット記録装置において、前記温度検出手段として、前記口金部の温度を検出する口金温度検出手段と前記発光管の温度を検出する発光管温度検出手段とを備えるとともに、前記温度調整手段として、前記口金部の温度を調整する口金温度調整手段と前記発光管の温度を調整する発光管温度調整手段とを備え、前記制御部は、前記口金温度検出手段及び前記発光管温度検出手段により検出された前記口金部及び前記発光管の温度に基づいて、前記口金部及び前記発光管の温度がそれぞれ所定温度となるように前記口金温度調整手段及び前記発光管温度調整手段を制御することを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、口金部及び発光管の温度が、検出された口金部及び発光管の温度に基づいてそれぞれ調整されるため、低圧水銀ランプが劣化していない状態においては、より確実に口金部の温度を発光効率が安定する温度に調整するとともに、発光管の温度を口金部との温度差との関係で光源の発光効率が安定するように調整することができ、常にインクの硬化に好適な照度が維持される。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９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、前記インクは、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、光源の温度を調整することができるため、光源の発光効率が最適となる温度に調整すれば、光源が劣化していない状態においては、常にカチオン重合系インクの硬化に好適な照度が維持される。光源が劣化した場合には、光源の温度が調整された状態でも照度が基準値より低下し、制御部によりカチオン重合系インクを硬化させることができないと判断される。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に記載の発明によれば、光源の温度を調整されることにより、光源が劣化していない状態においては最適な発光効率が維持されるとともに、光源が劣化した場合には、制御部により光源の寿命が的確に判断されるため、ユーザの手間をかけることなく、常にインクの硬化に好適な光量の光を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、光源の温度を調整されることにより、光源が劣化していない状態においては最適な発光効率が維持されるとともに、光源が劣化した場合には、制御部により光源の寿命が的確に判断されてユーザに報知されるため、ユーザの手間をかけることなく、常にインクの硬化に好適な光量の光を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、光源の温度を調整されることにより、光源が劣化していない状態においては最適な発光効率が維持されるとともに、光源が劣化した場合には、制御部により光源の寿命が的確に判断され表示部に表示されるため、ユーザの手間をかけることなく、常にインクの硬化に好適な光量の光を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、光源の温度を調整されることにより、光源が劣化していない状態においては最適な発光効率が維持されるとともに、光源が劣化した場合には、制御部により光源の寿命が的確に判断され画像の記録が禁止されるため、ユーザの手間をかけることなく、常にインクの硬化に好適な光量の光を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、照度が低下しており、光源の寿命による交換の必要が間近であることをユーザに知らせることができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、光源の温度が、検出された温度に基づいて調整されるため、光源が劣化していない状態においては、常にインクの硬化に好適な光量の光を安定して照射してインクを良好に硬化させることができ、その結果、安定して高品質な画像を得ることができる。
【００３５】
請求項７に記載の発明によれば、低圧水銀ランプの温度を調整されることにより、低圧水銀ランプが劣化していない状態においては最適な発光効率が維持されるとともに、低圧水銀ランプが劣化した場合には、制御部により低圧水銀ランプの寿命が的確に判断されるため、ユーザの手間をかけることなく、常にインクの硬化に好適な光量の光を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができる。
【００３６】
請求項８に記載の発明によれば、口金部の温度が、検出された口金部の温度に基づいて調整されるため、低圧水銀ランプが劣化していない状態においては、常にインクの硬化に好適な光量の光を安定して照射してインクを良好に硬化させることができ、その結果、安定して高品質な画像を得ることができる。
【００３７】
請求項９に記載の発明によれば、口金部及び発光管の温度が、検出された口金部及び発光管の温度に基づいて調整されるため、低圧水銀ランプが劣化していない状態においては、常にインクの硬化に好適な光量の光を安定して照射してインクを良好に硬化させることができ、その結果、安定して高品質な画像を得ることができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、光源の温度を調整されることにより、光源が劣化していない状態においては最適な発光効率が維持されるとともに、光源が劣化した場合には、制御部により光源の寿命が的確に判断されるため、ユーザの手間をかけることなく、常にカチオン重合系インクの硬化に好適な光量の光を照射してカチオン重合系インクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明の実施形態を図１から図６を参照して説明する。
【００４０】
本実施形態による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１である。インクジェット記録装置１は、図１に示すように、プリンタ本体２と、プリンタ本体２を支持する支持台３とを備えている。プリンタ本体２には、棒状のガイドレール４が設けられており、このガイドレール４には、キャリッジ５が支持されている。このキャリッジ５は、キャリッジ駆動機構６（図６参照）によって主走査方向Ｘをガイドレール４に沿って往復移動するようになっている。
【００４１】
キャリッジ５には、図１及び図２に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを記録媒体７に対して吐出するノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド８が搭載されている。各記録ヘッド８には、各色のインクを貯留する中間タンク９が、それぞれインク供給管１０を介して連通している。
【００４２】
なお、本実施の形態で使用するインクは、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型のインクである。紫外線硬化型のインクは、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、酸素による重合反応の阻害作用が少なく、また、低照度の紫外線でも長時間照射することで硬化できるエネルギー蓄積型のカチオン重合系インクが好適に用いられる。
【００４３】
また、記録媒体７としては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなる記録媒体７が適用可能である。特に、本実施形態で用いられる記録媒体７としては、所謂軟包装に用いられる透明又は不透明な非吸収性の樹脂製フィルムを適用することができる。
【００４４】
キャリッジ５の移動可能範囲の中央部分は、図１に示すように、記録媒体７に記録を行う記録領域とされている。キャリッジ５の移動可能範囲であって記録領域の外側一端には、図示しないインク供給路を介して、キャリッジ５に搭載されている中間タンク９にインクを供給するインク供給部１１が設けられている。また、キャリッジ５の移動可能範囲であって記録領域の外側他端は、記録ヘッド８をクリーニングするメンテナンスユニット１２が設けられている。
【００４５】
また、プリンタ本体２には、記録媒体７を主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに送るための搬送機構１３（図６参照）が設けられている。搬送機構１３は、例えば、図示しない搬送モータ及び搬送ローラ等を備えており、搬送モータの駆動により搬送ローラを回転させることで記録媒体７を副走査方向Ｙに搬送するようになっている。また、搬送機構１３は、画像記録時において、キャリッジ５の動作に合わせて、記録媒体７の搬送と停止とを繰り返し記録媒体７を間欠的に搬送するようになっている。
【００４６】
また、キャリッジ５の下方の記録領域には、記録媒体７を非記録面から支持するプラテン１４が設けられている。このプラテン１４は、平板状の部材で構成されている。
【００４７】
記録ヘッド８の主走査方向Ｘにおける両側部には、ノズルから記録媒体７に吐出されたインクに対して紫外線を照射して硬化させる光照射装置としての紫外線照射装置１５が設けられている。
【００４８】
紫外線照射装置１５は、図２及び図３に示すように、記録媒体７側に向かって開口する箱型であって、副走査方向における上流側端部が上方に向けて突出形成されたカバー部材１６を有しており、このカバー部材１６の内部には、図４に示すように、インクを硬化させる紫外線を発光する光源として低圧水銀ランプ１７が設けられている。なお、光源としては、低圧水銀ランプ１７に限らずブラックライト、冷陰極管等低出力タイプの光源を適用することができる。
【００４９】
低圧水銀ランプ１７は、図４に示すように、副走査方向Ｙに沿って設けられ所定長で屈曲した発光管１８と、発光管１８の両端に取り付けられカバー部材１６の突出形成部分に沿って上方に延在する円筒状の口金部１９（図５参照）からなっており、口金部１９に通電させることにより発光管１８が発光するようになっている。なお、低圧水銀ランプ１７の発光管１８の形状は図４に示したものに限定されず、例えば、Ｕ字状の発光管１８の両端部に口金部１９が取り付けられる構成のものを用いてもよい。
【００５０】
カバー部材１６において発光管１８が収納される発光管収納部２０（図４参照）には、光源１５から照射され拡散した紫外線を記録媒体７に対して反射させる反射部材２１（図３参照）が、発光管１８を覆うように設けられている。反射部材２１としては、例えば、全波長域に亘って紫外線を効率良く反射する高純度のアルミ製の反射板が適用される。特に、アルミを主に含有する金属化合物の薄膜をガラス表面に蒸着させたコールドミラー（ガラス成形板）は、紫外線を効率良く反射する一方で、インクの硬化に寄与しない可視光線及び赤外線をミラー後方に透過させることで、光源の発熱による発光効率低下を抑制することができるため、好ましい。
【００５１】
発光管収納部２０の下部には、インクミスト等の汚れが光源９に付着するのを防止したり記録媒体７が搬送不良等によりプラテン上から浮き上がった際に発光管１８に接触するのを防止するための保護部材２２が、カバー部材１６に取り付けられた棒状の支持部材２３により支持されて設けられている。この支持部材２３とカバー部材１６の側面との間には隙間２４が設けられている。保護部材２２は、紫外線透過性を有する透明ガラスや透明樹脂等の材料により板状に形成されており、交換可能とされている。
【００５２】
また、発光管１８の近傍であって保護部材２２上の一端部には、発光管１８より発せられる光の照度を検出する照度検出手段としての照度センサ４０が設けられている。
【００５３】
発光管収納部２０に対応するカバー部材１６の各側面には、発光管収納部２０内に外気を取り込む複数の外気取込口２５（図３〜図５参照）が設けられており、発光管収納部２０に対応するカバー部材１６の上面には、発光管収納部２０内から排気を行うための排気口２６（図３及び図５参照）が設けられている。カバー部材１６の上面であって排気口２６に対応する位置には、回転駆動により外気取込口２５及び支持部材２３とカバー部材１６との隙間２４より外気を取り込んで排気口２６から排気させることにより発光管１８から発せられた熱を発散させ、発光管１８を冷却する発光管温度調整手段としての発光管冷却ファン２７が配設されている。
【００５４】
また、カバー部材１６の突出形成部分は、口金部１９が収納される口金収納部２８（図５参照）とされている。口金収納部２８における副走査方向Ｙ下流側の側面には、口金収納部２８内に外気を送り込むための外気送込口２９が設けられており、副走査方向Ｙ上流側の側面には、口金収納部２８内から排気を行うための排気スリット３０（図５参照）が設けられている。
【００５５】
副走査方向Ｙ下流側の側面であって外気送込口２９に対応する位置には、回転駆動により外気送込口２９より外気を送り込んで排気スリット３０から排気させることにより熱を発散させ、口金部１９を冷却する口金温度調整手段としての口金冷却ファン３１（図３及び図５参照）が配設されている。この口金冷却ファン３１は、ファンを回転駆動させる駆動モータに印加する電圧を変更することにより、回転速度が可変に構成されている。
【００５６】
カバー部材１６における副走査方向Ｙ上流側の側面は、図５に示すように、蓋部３２として、底辺を軸に低圧水銀ランプ１７が収納される本体部３３に対して回動することにより開閉自在とされている。本体部３３における発光管収納部２０と口金収納部２８との間には、断熱性を有し両部を仕切るための板状の本体側仕切り部材３４が、口金部１９の発光管１８側端部における副走査方向Ｙ下流側周面に当接するように設けられている。また、蓋部３２の本体側仕切り部材３４に対応する位置には、断熱性を有し発光管収納部２０と口金収納部２８とを仕切るための板状の蓋側仕切り部材３５が、口金部１９の発光管１８側端部における副走査方向Ｙ上流側周面に当接可能なように設けられている。本体側仕切り部材３４と蓋側仕切り部材３５とは、蓋部３２が本体部３３に対して閉じられた状態となることにより、組み合わさって、発光管収納部２０と口金収納部２８との間を仕切る仕切り部材を構成するようになっている。
【００５７】
また、本体側仕切り部材３４上であって口金部１９の近傍には、口金部１９の温度を検出する口金温度検出手段としての口金温度センサ３６が設けられている。
【００５８】
また、蓋部３２の口金部１９に対応する位置には、蓋部３２が本体部３３に対して閉じられた状態で口金部１９に接触して口金部１９に電力を供給するための端子３７が設けられており、口金部１９にはこの端子３７を介して高い電力が供給されるようになっている。これにより、発光管１８から高照度の紫外線が発光されるため、低圧水銀ランプ１７を主走査方向Ｘあるいは副走査方向Ｙに広範囲に配設することなく、インクの硬化に必要な所定の光量を得ることができる。
【００５９】
また、インクジェット記録装置１の筐体上面には、例えば液晶ディスプレイにより構成され、各種メッセージを表示する報知装置としての表示部４１（図６参照）が設けられている。
【００６０】
図６は、本実施形態におけるインクジェット記録装置１を制御するための制御装置を示したものであり、この制御装置は、たとえば、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ（いずれも図示せず）からなり、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制御部３８を有している。
【００６１】
この制御部３８は、前述の処理プログラムに従い、キャリッジ駆動機構６、搬送機構１３、記録ヘッド８、紫外線照射装置１５、発光管冷却ファン２７、口金冷却ファン３１及び表示部４１等の動作状況等のステータスに基づいて、各部材の動作を制御するようになっている。
【００６２】
特に、インクジェット記録装置１では、制御部３８には、口金温度センサ３６が接続されており、制御部３８は、口金温度センサ３６の検出結果に応じて、口金部１９の温度が所定の温度となるように口金冷却ファン３１の回転速度を制御するようになっている。
【００６３】
低出力の光源は、口金部１９の温度によって紫外線発生エネルギーに差異が生じるという特性を有するため、発光効率がよい状態で紫外線を発生させる口金部１９の温度を予め求め、口金部１９が当該温度に保たれるようにするとよい。発光効率が良好となる口金部１９の温度は、口金部１９に流れる電流値によって異なるが、例えば４０±５℃のときに出力が安定しかつ発光効率がよくなるような場合には、口金部１９の温度が４０±５℃となるように、口金部１９の温度が例えば４５℃を超える場合には口金冷却ファン３１の回転速度を早くし、例えば４０℃以上４５℃以内であるような場合には回転速度を遅くするように制御することが好ましい。
【００６４】
また、制御部３８は、記録動作を行う際に低圧水銀ランプ１７が点灯されてから所定時間経過後に、発光管冷却ファン２７を回転駆動させ、記録動作が終了し低圧水銀ランプ１７が消灯されると発光管冷却ファン２７の回転を停止させるようになっている。
【００６５】
低圧水銀ランプ１７のように低出力の光源は、口金部１９と発光管１８との温度差によっても紫外線発生エネルギーに差異が生じるという特性を有するため、口金部１９を発光効率がよい温度に保った状態で、口金部１９と発光管１８の温度差が発光効率がよく安定する温度差となるときの発光管１８の適正温度を求めるとともに、低圧水銀ランプ１７を点灯させてから発光管１８の温度が適正温度の上限を超えるまでの時間を予め求め、当該時間経過後に発光管冷却ファン２７の回転駆動を開始させるようにするとよい。なお、一般に低圧水銀ランプ１７においては、発光管１８の適正温度はある程度の幅を有するため、発光管１８の温度上昇率との関係で、発光管１８の温度が、適正温度の範囲内に含まれるような回転速度で、発光管冷却ファン２７を回転させるとよい。
【００６６】
また、制御部３８には、照度センサ４０が接続されており、制御部３８は、発光管冷却ファン２７及び口金冷却ファン３１により、発光管１８及び口金部１９がそれぞれ所定範囲の温度に調整されている状態において、定期的に照度センサ４０により発光管１８から発せられる光の照度を検出させ、検出された照度が基準値より高いが、所定値以下である場合には、照度が低下していると判断し、その旨及び光源の交換の必要が間近である旨のメッセージを表示部４１に表示させるようになっている。また、照度センサ４０により検出された照度が基準値以下である場合には、制御部３８は、低圧水銀ランプ１７の劣化によりインクを硬化させることができないと判断し、その旨及び低圧水銀ランプ１７の交換を促すメッセージを表示部４１に表示させるとともに、各部を制御して画像の記録を行わせないようになっている。
【００６７】
基準値としては、例えば初期値の７０％等、インクを良好に硬化させることができない照度を設定するようにするとよい。また、所定値としては、低圧水銀ランプ１７の寿命による交換の必要が間近であることをユーザに認識させるのに効果的なタイミングでメッセージが表示されるように設定するとよい。
【００６８】
次に、本実施形態におけるインクジェット記録装置１の作用について説明する。
【００６９】
画像記録動作が開始されると、紫外線照射装置１５の低圧水銀ランプ１７が点灯し、口金部には高電力が供給されるため、口金部１９及び発光管１８の温度が上昇するが、低圧水銀ランプ１７が点灯されてから所定時間経過後に、制御部３８により発光管冷却ファン２７の回転が開始されるため、発光管１８が冷却され、発光管１８と口金部１９との温度差が発光効率がよい温度差の範囲内に含まれるように調整される。
【００７０】
また、口金温度センサ３６により、口金部１９の温度が随時検出され、検出された温度に基づいて、制御部３８により口金冷却ファン３１の回転速度が制御されて、口金部１９も所定の温度の範囲内となるように調整される。
【００７１】
このように、口金部１９及び発光管１８の温度が、それぞれ別個に調整され、低圧水銀ランプ１７の発光効率がそれぞれ最も良好に維持された状態で、照度センサ４０により発光管１８より発せられた紫外線の照度が検出され、制御部３８により検出された照度が基準値以下であるか否かが判断される。
【００７２】
照度が基準値以下である場合には、制御部３８によりインクを良好に硬化させることができないと判断され、その旨及び低圧水銀ランプ１７の交換を促すメッセージが表示部４１に表示される。このように、低圧水銀ランプ１７の発光効率が最適な状態であるにもかかわらず、照度が基準値以下である場合に、メッセージが表示されユーザにより低圧水銀ランプ１７の交換がなされるため、常にインクの硬化に好適な照度の紫外線が低圧水銀ランプから発せられることになる。
【００７３】
一方、照度が基準値以上である場合には、制御部３８により照度が所定値以下であるか否かが判断され、照度が所定値以下である場合には、照度が低下している旨及び低圧水銀ランプ１７の交換の必要が間近である旨のメッセージが表示部４１に表示され、ユーザの注意が喚起される。
【００７４】
その後、搬送機構１３によって記録媒体７が搬送方向Ｙに搬送され、プラテン１４の所定位置に到達すると、キャリッジ５がガイドレール４に沿って往復移動するとともに記録ヘッド８のノズルから所定の画像データに基づいて所要のインクが吐出される。記録媒体７上に吐出されたインクに対して、基準値以上の照度の紫外線が照射され、インクが硬化定着して記録媒体７の記録面上に画像が記録される。
【００７５】
また、画像の記録中においては、定期的に照度センサ４０により紫外線の照度が検出され、検出された照度が基準値以上であるか、また所定値以上であるかが、制御部３８により判断され、基準値以下である場合には、インクを良好に硬化させることができない旨及び低圧水銀ランプ１７の交換を促すメッセージが表示部４１に表示され、基準値以上であるが所定値以下である場合には、照度が低下している旨及び低圧水銀ランプ１７の交換の必要が間近である旨のメッセージが表示される。これにより、記録媒体７上に吐出されたインクに対して、常に、基準値以上の照度の紫外線が照射される。
【００７６】
以上より、インクジェット記録装置１によれば、口金部１９及び発光管１８の温度を調整されることにより、低圧水銀ランプ１７が劣化していない状態においては最適な発光効率が維持されるとともに、低圧水銀ランプ１７が劣化した場合には、制御部３８により低圧水銀ランプ１７の寿命が的確に判断され表示部４１に表示されるため、ユーザの手間をかけることなく、常にインクの硬化に好適な照度の紫外線を照射してインクを良好に硬化させて、高品質な画像を得ることができる。
【００７７】
なお、本実施形態においては、報知装置は表示部４１により構成し、低圧水銀ランプ１７から発せられる紫外線の照度が基準値以下である場合あるいは所定値以下である場合に、制御部３８により各種メッセージを表示部４１に表示させるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、報知装置として音声出力装置を設け、警告ブザーやメッセージを音声により出力するようにしてもよい。また、報知装置として警告ランプを設け、光を点灯させるようにしてもよい。さらに、表示部４１にメッセージを表示させるとともに、音声出力装置より音声を出力してもよいし、警告ランプを点灯させてもよい。
【００７８】
また、本実施形態においては、紫外線の照度が基準値以下である場合には、表示部４１にメッセージを表示するとともに、画像の記録を禁止するようにしたが、メッセージを表示するのみでもよいし、画像の記録を禁止するのみでもよい。
【００７９】
また、本実施形態においては、口金部１９及び発光管１８の温度をそれぞれ低圧水銀ランプ１７の発光効率がよい温度に調整するようにしたが、例えば、低圧水銀ランプ１７に高電力を供給することなく、低圧水銀ランプ１７の大きさを主走査方向Ｘに増大させることにより、インクの硬化に必要な光量を確保する場合等、発光管１８の温度が冷却が必要な程度まで上昇しないような場合には、口金部１９の温度のみを調整するようにしてもよい。
【００８０】
また、本実施形態においては、口金冷却ファン３１の回転速度を可変とし、口金部１９の温度に基づいて回転速度を制御するようにしたが、回転速度を可変とせず、口金部１９の温度が高い場合には口金冷却ファン３１を回転駆動させ、低い場合には回転を停止させるというように、口金部１９の温度に基づいて口金冷却ファン３１の回転及び停止を制御するようにしてもよい。さらには、回転速度や回転のＯＮ／ＯＦＦを制御することなく、画像記録時においては、口金冷却ファン３１を一定の速度で回転させるようにしてもよい。この場合、口金部１９の温度上昇率との関係で、口金部１９の温度が、出力が安定しかつ発光効率がよい温度の範囲内に含まれるような回転速度で口金冷却ファン３１を回転させるとよい。
【００８１】
また、発光管１８の近傍に発光管１８の温度を検出する発光管温度検出手段としての発光管温度センサを設け、発光管１８の温度に基づいて発光管冷却ファン２７の回転及び停止を制御するようにしてもよいし、発光管冷却ファン２７の回転速度を可変に構成し、制御部３８が発光管温度制御手段として、発光管１８の温度に基づいて発光管冷却ファン２７の回転速度を制御するようにしてもよい。また、反射部材２１の一面に反射部材２１の温度を検出する反射部材２１温度センサ３６を設け、反射部材２１の温度に基づいて、発光管冷却ファン２７の回転を制御するようにしてもよい。
【００８２】
さらに、本実施形態においては、口金温度調整手段及び発光管温度調整手段として、冷却ファンを用いるようにしたが、口金温度調整手段及び発光管温度調整手段はこれに限定されるものではない。
【００８３】
例えば、複数の熱電冷却素子であるペルチェ素子を電気的に直列に接続したペルチェモジュールを、熱伝導率の高い材質から成り二つの口金部１９の周囲を覆う熱伝導部を介して設けるようにしてもよい。ペルチェモジュールは、電源部よりペルチェ素子に直流電流を流すことにより、ペルチェ素子の一面から吸熱し他面から放熱するようになっており、ペルチェ素子に流す電流の向きを変えることにより、冷却面と加熱面とを切変えることができるようにするとよい。さらに、ペルチェモジュールの熱伝導部と当接する熱伝導部当接面と対向する面に、熱伝導部当接面が冷却面となっている際に、冷却面から吸収され伝達された熱を放熱するヒートシンクを設け、ヒートシンクの上部には、ヒートシンクから放射された熱を発散させる冷却ファンを設けるようにするとよい。
【００８４】
そして、口金部１９の温度が、出力が安定しかつ発光効率がよい温度となるように、口金部１９の温度が高い場合には、制御部３８により、ペルチェモジュールの熱伝導部当接面が冷却面となる方向で、ペルチェ素子に直流電流を流すように電源部を制御するとともに、冷却ファンを回転駆動させ、口金部１９の温度が低い場合には、熱伝導部当接面が加熱面となる方向で、ペルチェ素子に直流電流を流すように電源部を制御するとよい。
【００８５】
同様に、発光管冷却ファン２７に代えて、反射部材２１の上部に、熱伝導率の高い材質から成る板状の熱伝導部を介してペルチェモジュールを設けるとともに、発光管１８の温度に基づいてペルチェモジュールによる熱移動を制御するようにしてもよい。このようにすれば、反射部材２１の温度が調整されることにより、発光管１８の温度が調整される。
【００８６】
また、口金部１９に接するウォータージャケット及びウォータージャケットに冷却水を供給する水冷タンクを設け、冷却水を供給するようにしてもよい。その場合、温度調節は冷却水の供給流量を制御することで行えばよい。同様に、ウォータージャケットを反射部材２１の上面に設け、冷却水を供給することにより、発光管１８の温度を調整してもよい。
【００８７】
また、本実施形態においては、インクジェット記録装置１を構成する各部を制御する制御部３８が、口金温度制御手段として、口金冷却ファン３１の回転速度を制御するようにしたが、口金冷却ファン３１の筐体内に例えばマイクロコンピュータを設け、このマイクロコンピュータが口金温度制御手段として、回転速度を制御するようにしてもよい。
【００８８】
また、本実施形態においては、キャリッジ５に搭載された記録ヘッド８を主走査方向Ｘに往復移動させるとともに、記録媒体７を副走査方向Ｙに搬送させながら、記録ヘッド８からインクを吐出させて、画像を記録するシリアルヘッド方式のインクジェット記録装置１としたが、記録媒体７の全幅にわたって設けられ記録媒体７の上方において固定された記録ヘッド８からインクを吐出させるとともに、記録ヘッド８と直行する方向に記録媒体７を搬送させて、画像を形成す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。
【００８９】
また、本実施形態では、紫外線を照射することにより硬化するインクを用いて画像記録を行うものとしたが、インクは必ずしもこれには限定されず、例えば、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の紫外線以外の光を照射することにより硬化するインクであってもよい。この場合、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用される。また、紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、紫外線光源に代えて、その光を照射する光源を適用する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態の構成を示した斜視図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置に備わるキャリッジ及び紫外線照射装置の構成を示した斜視図である。
【図３】図１のインクジェット記録装置に備わる紫外線照射装置の構成を示す上方からの斜視図である。
【図４】図１のインクジェット記録装置に備わる紫外線照射装置の構成を示す下方からの斜視図である。
【図５】図１のインクジェット記録装置に備わる紫外線照射装置の構成を示す副走査方向上流側からの斜視図である。
【図６】図１のインクジェット記録装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
１    インクジェット記録装置
５    キャリッジ
７    記録媒体
８    記録ヘッド
１５  紫外線照射装置
１６  カバー部材
１７  低圧水銀ランプ
１８  発光管
１９  口金部
２０  発光管収納部
２１  反射部材
２７  発光管冷却ファン
２８  口金収納部
３１  口金冷却ファン
３４  本体側仕切り部材
３５  蓋側仕切り部材
３６  口金温度センサ
３８  制御部
４０  照度センサ
４１  表示部
【図１】
2005324447.tif 000003
【図２】
2005324447.tif 000004
【図３】
2005324447.tif 000005
【図４】
2005324447.tif 000006
【図５】
2005324447.tif 000007
【図６】
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