(57)【要約】【課題】記録媒体を良好な画像を記録するのに適した状態に保つことにより、環境条件に関わらず、均質で良好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。【解決手段】記録媒体４を加熱するヒータ１１と、ヒータ１１による加熱量を制御する制御部１８と、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方を検出する環境検出装置１３とを設け、制御部１８は、環境検出装置１３による検出結果に応じて、ヒータ１１による加熱量を制御する。【選択図】    図１
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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吐出する記録ヘッドと、インクを硬化させる光を照射する光照射装置とを有し、記録媒体を一定方向に搬送させながら、前記記録ヘッドからインクを吐出して前記記録媒体に着弾させた後、前記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において、前記記録媒体を加熱する加熱装置と、前記加熱装置による加熱量を制御する制御部と、環境温度及び環境湿度の少なくとも一方を検出する環境検出装置とを設け、前記制御部は、前記環境検出装置による検出結果に応じて、前記加熱装置による加熱量を制御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】
前記環境検出装置は、環境湿度を検出し、前記制御部は、前記環境検出装置による検出結果がしきい値を超えた場合に、前記加熱装置による加熱を開始するように制御す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】
前記環境検出装置は、環境湿度を検出し、前記制御部は、前記環境検出装置により検出された湿度が高くなるに従って、前記加熱装置による加熱量が大きくなるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記加熱装置は、前記記録媒体を記録面の上方から加熱する非接触型のヒータであり、前記記録ヘッドより前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記加熱装置に対する印加電圧又は印加電圧幅を変えることにより加熱量を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記記録媒体と前記加熱装置との間隔を変えることにより加熱量を制御することを特徴とする請求項１〜５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り、前記光照射装置は、紫外線を発光する紫外線照射装置であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記インクは、カチオン硬化型のインクであ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。
【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、特に光を照射することでインクを硬化させて画像を記録するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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】
また、このような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、光硬化性インクを用い、このインクを記録媒体に吐出した後、例えば、紫外線などの光を照射してインクを硬化定着させ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】
【特許文献１】
特開２００１−３１０４５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光硬化インクは、種々の環境条件によってインク硬化の度合いが変化するという性質があるため、従来のインクジェット記録装置（特許文献１）では、環境条件によってはインクが良好に硬化せず、均質で良好な画像を得ることができないという問題があった。特にカチオン重合系の紫外線硬化インクの場合には、重合反応の性質上外気の湿度や温度によってインクの硬化反応が影響を受けやすく、高湿度又は低温の条件下では硬化し難いという特徴を有するため、画質不良が生じやすい。
【０００６】
そこで、本発明は、記録媒体を良好な画像を記録するのに適した状態に保つことにより、環境条件に関わらず、均質で良好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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明によるインクジェット記録装置は、光を照射することにより硬化するインクを吐出する記録ヘッドと、インクを硬化させる光を照射する光照射装置とを有し、記録媒体を一定方向に搬送させながら、前記記録ヘッドからインクを吐出して前記記録媒体に着弾させた後、前記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において、前記記録媒体を加熱する加熱装置と、前記加熱装置による加熱量を制御する制御部と、環境温度及び環境湿度の少なくとも一方を検出する環境検出装置とを設け、前記制御部は、前記環境検出装置による検出結果に応じて、前記加熱装置による加熱量を制御することを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて変更された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱されるため、環境条件に関わらず、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となる。
【０００９】
また、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、前記環境検出装置は、環境湿度を検出し、前記制御部は、前記環境検出装置による検出結果がしきい値を超えた場合に、前記加熱装置による加熱を開始するように制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記環境検出装置による検出結果がしきい値を超えた場合に、加熱装置により記録媒体が加熱されるため、環境湿度により湿気が吸収された記録媒体が乾燥され、環境湿度に関わらず、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となる。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記環境検出装置は、環境湿度を検出し、前記制御部は、前記環境検出装置により検出された湿度が高くなるに従って、前記加熱装置による加熱量が大きくなるように制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、環境湿度に応じて加熱装置により記録媒体が加熱されるため、環境湿度により湿気が吸収された記録媒体が乾燥され、環境湿度に関わらず、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、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、前記加熱装置は、前記記録媒体を記録面の上方から加熱する非接触型のヒータであり、前記記録ヘッドより前記記録媒体の搬送方向の上流側に設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて変更された加熱量で、ヒータにより記録媒体が加熱され、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となった後、記録ヘッドにより記録媒体に対してインクが吐出される。特に記録媒体の厚さが大きい場合には、記録媒体を記録面の上方から加熱するため、記録媒体が所望温度に到達するまでの所要時間を短くすることが可能となる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、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、前記制御部は、前記加熱装置に対する印加電圧又は印加電圧幅を変えることにより加熱量を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて印加電圧又は印加電圧幅が変更されることにより目標温度に対して略一定の加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱されるため、環境条件に関わらず、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５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、前記記録媒体と前記加熱装置との間隔を変えることにより加熱量を制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて記録媒体と加熱装置との間隔が変更されることにより調整された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱されるため、環境条件に関わらず、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となる。また、記録媒体の目標温度が変化した場合にも加熱装置の温度変化を待機せずに記録媒体の温度が制御可能となる。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明は、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装置において、前記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り、前記光照射装置は、紫外線を発光する紫外線照射装置であることを特徴とする。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて変更された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱されるため、環境条件に関わらず、記録媒体が着弾した紫外線硬化型のインクを紫外線の照射により良好に硬化させるのに適した状態となる。
【００２１】
また、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、前記インクは、カチオン硬化型のインクであることを特徴とする。
【００２２】
請求項８に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて変更された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱されるため、環境条件に関わらず、記録媒体が着弾したカチオン硬化型のインクを良好に硬化させるのに適した状態となる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の実施の一形態を示したもので、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、棒状のガイドレール２を有しており、このガイドレール２には、キャリッジ３が支持されている。このキャリッジ３は、キャリッジ駆動機構１９（図２参照）によって走査方向Ｘをガイドレール２に沿って往復移動するようになっている。
【００２５】
キャリッジ３には、記録媒体４に対して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出するノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド５が搭載されている。
【００２６】
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、その両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。
【００２７】
また、記録媒体４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４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４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。
【００２８】
また、キャリッジ３内であって、これら記録ヘッド５の走査方向Ｘにおける両側部には、光源６を有し、ノズルから記録媒体４に吐出されたインクに対して、紫外線を照射する紫外線照射装置７が設けられている。なお、光源６としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、陰極管、ＬＥＤ等が適用される。
【００２９】
また、インクジェット記録装置１には、長尺の記録媒体４を記録ヘッド５の下方へ送り出す送出しローラ８と画像が記録された記録媒体４を巻き取る巻取りローラ９とを有し、この送出しローラ８と巻取りローラ９との間に、走査方向Ｘと直交する搬送方向Ｙに記録媒体４を搬送する複数の搬送ローラ１０を配置した搬送機構２０（図２参照）が設けられている。搬送機構２０は、画像記録時において、キャリッジ３の動作に合わせて、記録媒体４の搬送と停止とを繰り返して記録媒体４を間欠的に搬送するようになっている。
【００３０】
記録ヘッド５より記録媒体４の搬送方向Ｙの上流側であって、記録媒体４の記録面上方には、記録媒体４の全幅にわたって延在する非接触型のヒータ１１が設けられている。ヒータ１１は、ヒータ移動機構１２（図２参照）により、記録媒体４の記録面に対して垂直方向Ｚに移動可能とされている。
【００３１】
また、ヒータ１１より記録媒体４の搬送方向Ｙの上流側であって、記録媒体４の記録面上方には、記録媒体４の周囲の環境湿度を検出する環境検出装置１３が設けられている。
【００３２】
キャリッジ３の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体４に記録を行う記録領域とされており、この記録領域には、平板状の部材で構成され、記録媒体４を非記録面から支持するプラテン１４が設けられている。
【００３３】
図２は、本実施形態における画像記録装置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、ＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７からなり、ＲＯＭ１７に記録された処理プログラムをＲＡＭ１６に展開してＣＰＵ１５によりこの処理プログラムを実行する制御部１８を有している。
【００３４】
この制御部１８は、前述の処理プログラムに従い、キャリッジ駆動機構１９、搬送機構２０、記録ヘッド５、紫外線照射装置７及びヒータ移動機構１２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。
【００３５】
特に、インクジェット記録装置１では、制御部１８には、環境検出装置１３が接続されており、制御部１８は、環境検出装置１３の検出結果に応じてヒータ１１による記録媒体４に対する加熱量を制御するようになっている。
【００３６】
具体的には、ＲＯＭ１７には、環境湿度に対応してヒータ１１と記録媒体４との間隔が設定された湿度−ヒータ間隔テーブル２１が格納されている。この湿度−ヒータ間隔テーブル２１は、予め、それぞれの環境湿度において、記録媒体４を加熱することにより記録媒体４が吸収している湿気を、所定の画質の画像を記録させることができる程度に乾燥可能な温度を算定し、ヒータ１１の下方を記録媒体４が搬送される間に、記録媒体４が算定した温度に加熱されるためには、ヒータ１１と記録媒体４との間隔をどの程度に設定すればよいかを算出して、作成される。
【００３７】
そして、制御部１８は、環境検出装置１３による環境湿度の検出結果が入力されると、湿度−ヒータ間隔テーブル２１に基づいて、検出された環境湿度に対応するヒータ１１と記録媒体４との間隔を選択し、この選択されたヒータ１１と記録媒体４との間隔に基づいて、ヒータ移動機構１２を制御するようになっている。
【００３８】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３９】
インクジェット記録装置１に画像情報が送られると、環境検出装置１３により検出された環境湿度が制御部１８に入力される。すると、制御部１８により湿度−ヒータ間隔テーブル２１に基づいて、検出された環境湿度に対応するヒータ１１と記録媒体４との間隔が選択され、この選択されたヒータ１１と記録媒体４との間隔に基づいて、ヒータ移動機構１２が駆動して、ヒータ１１と記録媒体４とが所定の間隔に設定される。
【００４０】
この状態で、制御部１８により搬送機構２０が作動して、記録媒体４が搬送方向Ｙに搬送され、ヒータ１１の下方を通過し、これにより記録媒体４の記録面が所定の加熱量で加熱され、吸収されていた湿気が乾燥して、記録媒体４が良好な画像を記録するのに適した状態となる。
【００４１】
そして、記録媒体４がキャリッジ３の下方へ搬送されると、制御部１８によりキャリッジ駆動機構１９が作動してキャリッジ３が走査方向Ｘに往復移動するとともに、所定の画像情報に基づいて記録ヘッド５のノズルから所定の色のインクが吐出される。吐出されたインクは順次記録媒体４に着弾する。そして、キャリッジ３の移動に伴って、記録媒体４に着弾したインクに対して、紫外線照射装置７より紫外線が順次照射され、インクが記録媒体４上で硬化する。この間、搬送機構２０が作動して記録媒体４が搬送方向Ｙに搬送されることにより、画像が記録媒体４に記録される。
【００４２】
このとき、良好な画像を記録するのに適した状態の記録媒体４に対して、インクが着弾し、紫外線により硬化されるため、インクが所定のドット径を保った状態で良好に硬化する。
【００４３】
以上より、本実施形態に係るインクジェット記録装置１によれば、環境湿度に応じて記録媒体４が加熱され、環境湿度により湿気が吸収された記録媒体４が乾燥して、記録媒体４が着弾した紫外線硬化型のインクを紫外線の照射により良好に硬化させるのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、環境湿度に応じて、ヒータ１１と記録媒体４との間隔を変更することにより、ヒータ１１による記録媒体４に対する加熱量を調整するようにしたが、加熱量の調整方法はこれに限るものではなく、例えば、ヒータ１１に対する印加電圧あるいは印加電圧幅を変更するようにしてもよい。この場合、プラテン１４をヒートプレートで構成することにより、ヒータ１１に代えて、プラテン１４が加熱装置としての機能を果たすようにしてもよい。
【００４５】
また、ヒータ１１に代えて、加熱装置として、記録媒体４に対して温風を吹き付ける温風装置を用いるようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、環境湿度に応じて、ヒータ１１による記録媒体４に対する加熱量を調整するようにしたが、環境温度に応じて加熱量を調整するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、本実施形態では、シリアルヘッド方式の記録ヘッド５を用いるようにしたが、記録媒体の全幅にわたって記録媒体の上方に設けられており、搬送されてくる記録媒体に対してインクを吐出することにより画像を形成するラインヘッド方式の記録ヘッドを用いるようにしてもよい。この場合、例えば、記録媒体の上方であって、記録ヘッドの搬送方向の上流側に、記録媒体の全幅にわたって、ヒータを昇降可能に設けるとともに、ヒータより記録媒体の搬送方向の上流側であって、記録媒体の上方に、記録媒体の周囲の環境湿度を検出する環境検出装置を設けるようにするとよい。
【００４８】
また、本実施形態では、紫外線の被照射により硬化するインクを用いたが、必ずしもこれには限定されず、紫外線以外の光の被照射により硬化するものであってもよい。ここでいう「光」とは、広義の光であって、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波を含むものである。すなわち、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てもよい。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、紫外線を発生させる光源６に代えて、その光を発生させる光源を適用する。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、環境条件に応じて変更された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱され、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。
【００５０】
請求項２に記載の発明によれば、前記環境検出装置による検出結果がしきい値を超えた場合に、記録媒体が加熱され、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明によれば、環境湿度に応じて記録媒体が加熱され、環境湿度により湿気が吸収された記録媒体が乾燥して、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。
【００５２】
請求項４に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて変更された加熱量で、ヒータにより記録媒体が加熱され、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となった後、記録ヘッドにより記録媒体に対してインクが吐出されるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。特に記録媒体の厚さが大きい場合には、記録媒体を記録面の上方から加熱するため、記録媒体が所望温度に到達するまでの所要時間を短くすることが可能となる。
【００５３】
請求項５に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて印加電圧又は印加電圧幅が変更されることにより目標温度に対して略一定の加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱され、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。
【００５４】
請求項６に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて記録媒体と加熱装置との間隔が変更されることにより調整された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱され、記録媒体が良好な画像を記録するのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。また、記録媒体の目標温度が変化した場合にも加熱装置の温度変化を待機せずに記録媒体の温度が制御可能となる。
【００５５】
請求項７に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて変更された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱され、記録媒体が着弾した紫外線硬化型のインクを紫外線の照射により良好に硬化させるのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。
【００５６】
請求項８に記載の発明によれば、環境温度及び環境湿度の少なくともいずれか一方に応じて変更された加熱量で、加熱装置により記録媒体が加熱され、記録媒体が着弾したカチオン硬化型のインクを良好に硬化させるのに適した状態となるため、環境条件に関わらず、均質で良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明によるインクジェット記録装置の一実施形態の構成を示す正面図であり、（Ｂ）は、本発明によるインクジェット記録装置の一実施形態の構成を示す側面図である。
【図２】本発明によるインクジェット記録装置の一実施形態の構成を示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    記録媒体
５    記録ヘッド
７    紫外線照射装置
１１  ヒータ
１３  環境検出装置
１８  制御部
【図１】
2005014363.tif 000003
【図２】
2005014363.tif 000004