(57)【要約】【課題】記録媒体で反射された光により記録ヘッドのノズル面でインクが硬化することを極力回避することで、長期にわたってインクを安定射出でき、着弾精度の高い画像を形成できるようにする。【解決手段】光硬化型インクを記録ヘッド９から記録媒体Ｐに吐出し、記録媒体Ｐに着弾した光硬化型インクに光照射手段１２から光を照射して硬化させることで画像を定着させるインクジェット記録装置１において、前記記録媒体Ｐの反射率を検知する反射率測定手段６を備え、前記反射率測定手段６による測定値から計算された前記記録媒体Ｐの反射率が所定の設定値以上である場合には装置１を停止するよう構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化型インクを記録ヘッドから記録媒体に吐出し、記録媒体に着弾した光硬化型インクに光照射手段から光を照射して硬化させることで画像を定着させるインクジェット記録装置において、
前記記録媒体の反射率を検知する反射率測定手段を備え、前記反射率測定手段による測定値から計算された前記記録媒体の反射率が所定の設定値以上である場合には装置を停止するよう構成され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】
前記反射率測定手段は、インクジェット記録装置の本体部に取り付けられてい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】
前記反射率測定手段は、前記記録ヘッドまたは前記光照射手段に取り付けられてい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４】
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に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記紫外線硬化型インクは、カチオン重合系インクであることを特徴とする請求項４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、記録媒体で反射された光により記録ヘッドのノズル面でインクが硬化することを極力回避することが可能であるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクにより紙や樹脂フィルム、布帛等の記録媒体に画像を形成する装置として、光硬化型インクを記録ヘッドのノズルから記録媒体に吐出し、記録媒体に着弾したインクに光照射手段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照射型のインクジェット記録装置が多く用いられている。インクジェット記録装置は、インク吸収性の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り、インクとしては、特に紫外線照射により速やかに硬化する紫外線硬化型インクが多く使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
インクジェット記録装置では、インクが流動性を有するため、記録媒体に着弾したインクが光照射により硬化・定着されるまでの間に、インクのドット径が拡大し、ドット間の滲みが生じ、あるいは記録媒体にインクが浸透して、画質が変化する。インク着弾から時間が経つとこのようなドット径拡大や滲み等の問題が顕著となるため、インク射出から光照射までの時間は極力短くすることが好ましい。一般的な手法では、記録ヘッドのごく近傍に光源を配置することがなされている（例えば、特許文献２参照）。
【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、このようなインクジェット記録装置では、図３に示すように、光照射手段１２の光源１０から照射された光Ｌ１、Ｌ２が記録媒体Ｐに反射されて記録ヘッド９のノズルが配置された面（以下、ノズル面という。）１３に届き、ノズル口付近のインクが重合反応して増粘または硬化してしまうことがある。このようなインクの増粘や硬化が生じると、インクの射出不良やノズル口が閉塞するいわゆるノズル欠が起こり易くなり、インクの着弾精度が低下するため高精細な画像が形成し難くなるという問題があった。このような問題は、記録媒体の反射率が高い場合に生じ易くなる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、記録媒体で反射された光により記録ヘッドのノズル面でインクが硬化することを極力回避することで、長期にわたってインクを安定射出でき、着弾精度の高い画像を形成し得る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に記載のインクジェット記録装置は、光硬化型インクを記録ヘッドから記録媒体に吐出し、記録媒体に着弾した光硬化型インクに光照射手段から光を照射して硬化させることで画像を定着させるインクジェット記録装置において、前記記録媒体の反射率を検知する反射率測定手段を備え、前記反射率測定手段による測定値から計算された前記記録媒体の反射率が所定の設定値以上である場合には装置を停止するよう構成され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、装置内に搬入された記録媒体の反射率が予め設定された反射率の設定値以上である場合には、記録媒体の搬入を中止し、インクジェット記録装置を停止させる。
【０００８】
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、前記反射率測定手段は、インクジェット記録装置の本体部に取り付けられ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、本体部の記録媒体の搬入口側に反射率測定手段を設けることができる。
【００１０】
請求項３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、前記反射率測定手段は、前記記録ヘッドまたは前記光照射手段に取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、インクジェット記録装置の光照射手段の光源から照射される光を用いて記録媒体の反射率を測定することが可能となる。
【００１２】
請求項４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。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、紫外線の照射により速やかにインクを硬化させることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の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、カチオン重合系インクであることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、反射率が高い記録媒体が事前に排除されるため、記録ヘッドのノズル口付近に反射される紫外線量が低減される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、装置内に搬入された記録媒体の反射率が予め設定された反射率の設定値以上である場合に、記録媒体の搬入を中止し、インクジェット記録装置を停止させるため、反射率が高い記録媒体に対して紫外線を照射する前に記録媒体を排除することができる。そのため、紫外線照射手段の光源から照射された紫外線が反射率の高い記録媒体に反射されて記録ヘッドのノズル面に到達し、記録ヘッドのノズル面でインクが硬化することを回避することができ、ノズル面のノズル口付近での紫外線吸収によるインクの増粘や硬化を防止することができる。そして、記録ヘッドの長期にわたるインクの安定射出、および着弾精度の高い画像形成を達成することが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、本体部の記録媒体の搬入口側に反射率測定手段を設けることができるため、反射率が高い記録媒体を、紫外線を照射する前に確実に排除することが可能となる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、インクジェット記録装置の光照射手段の光源から照射される光を用いて記録媒体の反射率を測定することが可能となるため、その光の波長における記録媒体の反射率が正確に測定できる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、紫外線の照射により速やかにインクを硬化させることができるため、インクのドット径が拡大したり、ドット間の滲みが生じたり、あるいは記録媒体にインクが浸透して画質が変化することを防止でき、高精細な画像形成を行うことが可能となる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、反射率が高い記録媒体が事前に排除され、記録ヘッドのノズル口付近に反射される紫外線量が低減されるため、カチオン重合系インクを用いた場合でも、記録ヘッドのノズル面のノズル口付近でインクが増粘し硬化することを防止することができ、記録ヘッドの長期にわたるインクの安定射出、および着弾精度の高い画像形成を達成することが可能となる。また、空気中の酸素により重合反応が阻害されないというカチオン重合系インクの利点を十分に生かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の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。
【００２２】
図１は、本実施形態のシリアル方式のインクジェット記録装置のキャリッジおよび紫外線照射手段を含む部分の概略平面図であり、チャンバ５のみ断面で示す。また、図２は、図１のインクジェット記録装置のキャリッジおよび紫外線照射手段付近の概略正面図である。
【００２３】
インクジェット記録装置１の本体部は、プラテン２や搬送ローラ３ａ、３ｂ等を支持する基台４と、それらを覆うチャンバ５と、前記基台４やチャンバ５を下方から支持する脚部（図示しない）等から構成されている。基台４の上部には、画像が記録される記録媒体Ｐを下側から支持する平板状のプラテン２が配設されており、このプラテン２の記録媒体Ｐの図中矢印Ｙで示される進行方向（即ち副走査方向）上流側および下流側には、記録媒体Ｐを搬送する搬送ローラ３ａ、３ｂがそれぞれ配設されている。本実施形態では、記録媒体Ｐは、インクジェット記録装置１の下方から搬入口（図示しない）を通って上向きに搬入され、上流側の搬送ローラ３ａで搬送方向を水平方向に変えられ、更に下流側の搬送ローラ３ｂで搬送方向を下向きに変換されて排出口（図示しない）から排出されるよう構成されている。
【００２４】
前記上流側の搬送ローラ３ａの上方には、記録媒体Ｐの反射率を検知する反射率測定手段６がチャンバ５から延設され取り付けられている。本実施形態では、反射率測定手段６の記録媒体Ｐに対向する側には、紫外線照射手段光源１１の光源１２と同じ波長の紫外線を照射する光源と記録媒体Ｐからの反射光を受光する受光手段（ともに図示しない）が設けられている。反射率測定手段６は、インクジェット記録装置１本体の制御部（図示しない）に接続されており、制御部は、記録媒体Ｐによる光の反射率、即ち、反射率測定手段６の光源から照射される照射光のエネルギーの測定値に対する記録媒体Ｐで反射され受光手段により受光された反射光のエネルギーの測定値の割合を計算し、その値が予め設定された所定の設定値以上である場合にはインクジェット記録装置１を停止するよう構成されている。
【００２５】
前記プラテン２の上方には、棒状のキャリッジレール７がプラテン２や記録媒体Ｐに平行に、かつ記録媒体Ｐ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７には、キャリッジレール７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８が支持されている。
【００２６】
キャリッジ８には、プラテン２に支持された記録媒体Ｐ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９が搭載されている。この記録ヘッド９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８には、記録ヘッド９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８の２つの側面には、高圧水銀ランプよりなる光源１０と光源１０から照射される紫外線を記録媒体Ｐ上に反射する反射板１１（ともに図２参照）とを備えた紫外線照射手段１２がそれぞれ配設されている。
【００２７】
ここで、本実施形態で使用される紫外線硬化型インクとしては、重合性モノマーや光重合開始剤等としてラジカル重合化合物を含むラジカル重合系インクや、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インク等が好ましく用いられる。ラジカル重合系インクは、インクに照射する紫外線の光量が一定のしきい値を超えないと重合反応が開始されないが、空気中の酸素によってラジカル重合反応が阻害され易いという特性がある。カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクと異なり、空気中の酸素により重合反応は阻害されないが、インクに紫外線が照射されると照射された紫外線の光量分だけ重合反応が進行するという特性がある。
【００２８】
次に、本発明のインクジェット記録装置の作用について説明する。
【００２９】
本実施形態のインクジェット記録装置１では、搬入口から記録媒体Ｐが装置内に搬入されてくると、前述したように、搬入口側である上流側搬送ローラ３ａの上方に設けられた反射率測定手段６の光源から記録媒体Ｐに光が照射され、記録媒体Ｐにより反射された光が反射率測定手段６の受光手段により受光される。記録媒体Ｐに照射した光のエネルギーの値と受光手段によって測定された反射光のエネルギーの値がインクジェット装置１の制御部に送られて反射率が計算され、その値が、記録媒体Ｐの材質や表面の平滑性、色等や用いられるインクの種類や硬化特性等から予め設定された反射率の設定値より小さければ、記録媒体Ｐの搬入を続行する。
【００３０】
記録媒体Ｐが所定位置まで搬入されると、キャリッジ８がキャリッジレール７に沿って主走査方向に往復移動しながらキャリッジ８に搭載された記録ヘッド９のノズルから各色の紫外線硬化型インクを吐出し、記録媒体Ｐに着弾したインクに対して、キャリッジ８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手段１２から紫外線を照射し、インクを硬化させて記録媒体Ｐに画像を定着させる。
【００３１】
また、装置内に搬入された記録媒体Ｐの反射率が予め設定された反射率の設定値以上である場合には、制御部は、インクジェット記録装置１を停止させる。即ち、例えば、記録媒体Ｐの搬入を中止し、紫外線照射手段１２の光源１０が点灯している場合には消灯しあるいは、紫外線照射手段１２とキャリッジ８を所定の待機位置まで移動させる。
【００３２】
以上のように、本発明のインクジェット記録装置１によれば、記録媒体Ｐの搬入口側に反射率測定手段６を設けたことで、反射率が高い記録媒体Ｐに対して紫外線を照射する前に記録媒体Ｐを排除することができる。そのため、紫外線照射手段１２の光源１０から照射された紫外線が反射率の高い記録媒体Ｐに反射されて記録ヘッド９のノズル面１３（図３参照）に到達し、記録ヘッド９のノズル面１３でインクが硬化することを回避することができ、ノズル面１３のノズル口付近での紫外線吸収によるインクの増粘や硬化を防止することができる。そのため、本発明のインクジェット記録装置１によれば、記録ヘッド９の長期にわたるインクの安定射出、および着弾精度の高い画像形成を達成することが可能となる。
【００３３】
また、前述したように、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクと異なり、インクに照射された照射された紫外線の光量分だけ重合反応が進行し、進行した反応は経時的に解消されることなくそのままインクに蓄積する。しかし、本発明のインクジェット記録装置１によれば、反射率の高い記録媒体Ｐが事前に排除されるため、反射率の設定値を適宜決定することにより、カチオン重合系インクを用いた場合でもインクの増粘や硬化を的確に防止することが可能となる。
【００３４】
なお、本実施形態では、記録媒体Ｐに紫外線照射手段１２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。
【００３５】
また、反射率測定手段６をインクジェット記録装置１の本体部であるチャンバ５に取り付ける場合を示したが、例えば、反射率測定手段６を記録ヘッド９や光照射手段１２の下方に取り付けるよう構成することも可能である。その際、反射率測定手段６自体は光源を備えず、例えば、紫外線照射手段１２（広義には光照射手段１２）の光源１０から照射された光を反射率測定手段６の受光手段で受光するよう構成することも可能である。
【００３６】
本実施形態では光源１０として高圧水銀ランプを用いる場合を例示したが、この他にも、例えば、メタルハライドランプ、ブラックライト、冷陰極管、またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いることができる。
【００３７】
更に、前記実施形態では、本発明のインクジェット記録装置１がシリアル方式である場合について述べたが、ライン方式の場合でも同様に反射率測定手段６を取り付けて前述した作用効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】シリアル方式のインクジェット記録装置のキャリッジおよび紫外線照射手段を含む部分の概略平面図である。
【図２】図１のインクジェット記録装置のキャリッジおよび紫外線照射手段付近の概略正面図である。
【図３】光源から照射された紫外線が記録ヘッドのノズル面に向かう状態を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    インクジェット記録装置
６    反射率測定手段
９    記録ヘッド
１２  紫外線照射手段（光照射手段）
Ｐ    記録媒体
【図１】
2005103919.tif 000003
【図２】
2005103919.tif 000004
【図３】
2005103919.tif 000005