(57)【要約】【課題】  各光源の光量ばらつきを抑えることで、画質の劣化を防止する。【解決手段】  このインクジェットプリンタには、記録媒体に光を照射し、記録媒体上のインクを硬化させる複数の光源が備わっている。そして、光源の光量は光量センサによって検出されて、その検出結果に基づいて、制御装置が、複数の光源のうち、基準となる光源の光量に合うように複数の光源を制御するようになっている。【選択図】        図３
2005103851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光硬化性のインクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、
記録媒体に光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
前記複数の光源のぞれぞれの光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出結果に基づいて、前記複数の光源のうち、基準となる光源の光量に合うように前記複数の光源を制御する制御装置とを備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
光硬化性のインクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、
記録媒体に光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
前記複数の光源のぞれぞれの光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出結果を基に前記複数の光源の光量の平均光量を算出し、前記平均光量となるように前記複数の光源を制御する制御装置を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記制御装置は前記光源の供給電力−出力テーブルを基に、前記光源に対する供給電力を制御することで、前記光源の光量を制御することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に、光硬化性のインクにより画像を記録するインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、記録ヘッドの吐出面に備えられたノズルの吐出口から記録媒体に向けてインクを吐出し着弾させ、この記録媒体に画像を記録するものである。
また、インクジェットプリンタには、樹脂フィルム等のインク吸収性の乏しい記録媒体に画像を記録する方式として、ＵＶインクジェット記録方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一般的に、上記ＵＶインクジェット記録方式のインクジェットプリンタにおいては、紫外線に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された紫外線硬化性のＵＶインクを用い、記録媒体に着弾したＵＶインクに紫外線を照射することで、ＵＶインクを硬化させ記録媒体に定着させる。この場合、ＵＶインクの記録媒体への着弾から紫外線の照射までに時間がかかると、記録媒体に着弾したＵＶインクのドット径の拡大、インクドット間の滲み、記録媒体へのＵＶインクの浸透などの問題が顕著となるため、ＵＶインク吐出から紫外線照射までの時間は極力短くすることが好ましい。
【０００４】
そこで、例えば、特許文献１等に示す一般的なインクジェットプリンタにおいては、記録媒体に着弾したＵＶインクに対して紫外線を直ちに照射可能となるように、紫外線を照射する光源がノズルに近接して配設されている。
【０００５】
ここで、シリアル方式のインクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドを搭載したキャリッジが記録媒体上を往復走査することによって、記録媒体にインクを吐出して画像を記録するようになっているが、往動方向、復動方向で光照射のタイミングが異なっていると、往動方向、復動方向でのそれぞれのドット径が異なって画質が低下してしまう。このように、光照射のタイミングを往動、復動で一定にするために、キャリッジの両端部に光源が設けられている。
【０００６】
一方、ライン方式のインクジェットプリンタにおいては、複数の記録ヘッドが搬送方向に沿って配列されていて、記録ヘッド直下を記録媒体が通過する際に、記録媒体にインクを吐出して画像を記録するようになっているが、この場合においても各記録ヘッド毎に光照射のタイミングを一定にするために、各記録ヘッドの搬送方向の下流側に光源が設けられている。
【特許文献１】特開２００１−３１０４５４
【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、上記のように光源が複数設置されたインクジェットプリンタであると、それぞれの光源が同一タイミングで劣化することはなく、それぞれの光量がばらついてしまう。また、全ての光源を同一タイミングで新たなものに取り替えたとしても、光源同士の個体差によって光量がばらついている場合も考えられる。このように、複数の光源の光量がばらついていると、ドット径が安定化せずに画質が劣化してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明の課題は、各光源の光量ばらつきを抑えることで、画質の劣化を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明におけるインクジェットプリンタは、
光硬化性のインクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、
記録媒体に光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
前記複数の光源のぞれぞれの光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出結果に基づいて、前記複数の光源のうち、基準となる光源の光量に合うように前記複数の光源を制御する制御装置とを備えることを特徴としている。
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、複数の光源の光量が、基準となる光源の光量に合わされているので、各光源の光量を同一にしてインクを硬化させることができる。これにより、ドット径のばらつきを抑えて、画質を安定させることができる。
【００１１】
請求項２記載の発明におけるインクジェットプリンタは、
光硬化性のインクを記録媒体に向けて吐出する記録ヘッドと、
記録媒体に光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
前記複数の光源のぞれぞれの光量を検出する光量センサと、
前記光量センサの検出結果を基に前記複数の光源の光量の平均光量を算出し、前記平均光量となるように前記複数の光源を制御する制御装置を備えることを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、複数の光源の光量が、平均光量に合わされているので、各光源の光量を同一にしてインクを硬化させることができる。これにより、ドット径のばらつきを抑えて、画質を安定させることができる。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記制御装置は前記光源の供給電力−出力テーブルを基に、前記光源に対する供給電力を制御することで、前記光源の光量を制御することを特徴としている。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、光源の供給電力を制御することによって、光源の光量を制御しているので、光源の光量を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光源の光量を同一にしてインクを硬化させることができるため、ドット径のばらつきを抑えて、画質を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明が適用された実施形態のインクジェットプリンタの要部構成を示した斜視図である。
図１に示すように、インクジェットプリンタ１には、プリンタ本体２と、このプリンタ本体２を支持する支持脚３とが備えられている。プリンタ本体２には、記録媒体Ｐの下面を支持するプラテン４が略水平に配置されていて、記録媒体Ｐがプラテン４に支持された状態で搬送されるようになっている。
【００１７】
図１におけるプラテン４の左側方には、ＵＶインクを貯留する交換自在なインクタンク５が、インクジェットプリンタ１で使用される４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のＵＶインクに対応して４つ設けられている。
図１におけるプラテン４の右側方には、記録ヘッド７の吐出面７１（図２参照）の洗浄を行うとともに、待機時においては吐出面７１を覆ってキャッピングするメンテナンス機構（図示省略）が設けられている。
【００１８】
そして、プラテン４の上方には、記録媒体Ｐの搬送方向Ｂに直交する主走査方向Ａに沿って延在するキャリッジレール８１が設けられていて、このキャリッジレール８１には、記録媒体Ｐ上に画像を記録するためのキャリッジ８が主走査方向Ａに往復移動自在に設けられている。図２はキャリッジ８の概略構成を表す正面図であり、このキャリッジ８の略中央には、各インクタンク５に対応するように４つの記録ヘッド７が組み込まれるヘッド部８２が設けられている。
【００１９】
各記録ヘッド７は、画像記録時において、プラテン４上を搬送させられる記録媒体Ｐの上面と、記録ヘッド７の吐出面７１とが対向するように設置されている。また、各記録ヘッド７は、その吐出面７１に複数の吐出口が配列されており、例えばピエゾ素子等の吐出機構（図示省略）の作動により各吐出口からＵＶインク滴を別個に吐出するようになっている。そして、各記録ヘッド７には、各インクタンク５に貯留されたインクが供給されるように、インク供給管（図示省略）を介して各インクタンク５が連結されている。
【００２０】
ここで、本実施形態に用いられる「ＵＶインク」について説明する。
本実施形態に用いられるＵＶインクとしては、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件及び硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第一節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するＵＶインクが適用可能であり、通常のラジカル重合により硬化するものであってもよい。
【００２１】
具体的に、本実施形態に用いられるＵＶインクは、光としての紫外線の被照射により硬化する性質を具備する紫外線硬化性ＵＶインクであり、主成分として、少なくとも重合系化合物と、光開始剤と、色材とを含むものである。ただし、本実施形態で上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するＵＶインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００２２】
上記紫外線硬化性ＵＶインクは、重合系化合物として、ラジカル重合系化合物を含むラジカル重合系ＵＶインクとカチオン重合系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ＵＶインクが本実施形態に用いられるＵＶインクとしてそれぞれ適用可能であり、ラジカル重合系ＵＶ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ＵＶインクを本実施形態に用いられるＵＶインクとして適用してもよい。
【００２３】
しかしながら、酸素による重合反応の阻害が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが、硬化感度が高く、機能性・汎用性に優れるため、本実施形態では、特に、カチオン重合系インクを用いている。
【００２４】
なお、本実施形態に用いられるカチオン重合系インクは、具体的に、少なくともオキセタン化合物、エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物等のカチオン重合系化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物であり、上記の通り、紫外線の被照射により硬化する性質を具備するものである。また、本実施形態では、ＵＶインクを使用しているが、紫外線以外の光により硬化する光硬化性インクを使用してもよい。
【００２５】
また、キャリッジ８におけるヘッド部８２の両側方には、プラテン４上の記録媒体Ｐに光を照射する光照射装置８４が配置されている。この光照射装置８４には、紫外線を発光する光源８５が設置されていて、この光源８５からの紫外線を、記録ヘッド７から吐出され記録媒体Ｐに着弾したＵＶインクに照射させることで、ＵＶインクを硬化させ記録媒体Ｐに定着させるようになっている。ここで、光源８５としては、例えば、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ブラックライト、冷陰極管、ＬＥＤ等を使用することが好ましい。
【００２６】
また、キャリッジ８におけるヘッド部８２及び光照射装置８４の間には、光源８５の発熱がヘッド部８２に到達することを防止する断熱材８８が配置されている。
【００２７】
図３は、インクジェットプリンタ１の主制御構成を表すブロック図である。インクジェットプリンタ１には、図３に示すように、各駆動部を制御する制御装置１０が設けられている。制御装置１０には、記録媒体Ｐを搬送方向Ｂに沿って搬送させるための搬送装置１１と、メンテナンス機構の駆動源であるメンテナンス用駆動源６１と、光源８５の光量を検出する周知の光量センサ１２と、キャリッジ８の駆動源であるキャリッジ用駆動源１３と、画像記録開始指示などの各種指示が入力される入力部１４と、記録ヘッド７と、光源８５と、記憶部１５とが電気的に接続されている。なお、制御装置１０には、これら以外にもインクジェットプリンタ１の各駆動部などが接続されている。そして、制御装置１０は、記憶部１５中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従い各種機器を制御するようになっている。
【００２８】
光量センサ１２は、例えば、キャリッジ８が走査した際に光源８５に対峙する位置や、各光照射装置８４の内部等の、各光源８５の光量が検出できる位置に配置されている。
【００２９】
記憶部１５に記憶されている制御データには、例えば、光源８５の光量を制御するための光量データが含まれている。
光量データとしては、例えば、光源８５に電力を供給した際に、その供給電力における出力値をテーブル化した供給電力−出力テーブルが挙げられる。この供給電力−出力テーブルは、実験やシミュレーション等を行って得られた、比例関係を示す供給電力−出力線図（図４参照）を基にして作成されている。そして、制御装置１０は、供給電力−出力テーブルを基にして、光源８５に対する供給電力を制御すれば、光源８５の出力値、つまり光量を制御できるようになっている。
【００３０】
次に、インクジェットプリンタ１による画像形成時における動作について説明する。
【００３１】
画像記録開始時になると、作業者は画像記録開始指示を入力する。
制御装置１０は、画像記録開始指示の入力に伴って、搬送装置１１を制御して、記録媒体Ｐを搬送方向Ｂに間欠に搬送させる。搬送中に記録媒体Ｐが停止されると、制御装置１０は、光源８５を照射させながら、キャリッジ用駆動源１３を制御して、キャリッジ８を主走査方向Ａに走査させる。この走査に対応して、制御装置１０は画像データに基づいて記録ヘッド７を制御し、記録媒体Ｐ上にインクを吐出して画像を記録する。
【００３２】
この走査時においては、光量センサ１２が各光源８５の光量を検出していて、制御装置１０は、その検出結果に基づいて、基準となる光源８５を決定し、この基準となる光源８５の光量に合うように、複数の光源８５を制御している。基準となる光源８５には、最も光量の低い光源８５を選択することが好ましい。なぜなら、最も光量の低い光源８５は、最も劣化が進んでいる光源８５である可能性が高いために、この最も光量の低い光源８５に対して供給電力を高めて光量を増加させたとしても、意図した光量となるとは限らないが、他の光源８５であれば光量を低くくすることで、基準とした最も光量の低い光源８５の光量に合わせることが容易にできる。これにより、各光源８５の光量を一定にした状態で、画像記録が行われることになる。なお、光量が一定とは、少なくとも基準となる光源８５の光量に対して、他の光源８５の光量が±１０％以内の誤差範囲に収まることであり、好ましくは±５％以内の誤差範囲、さらに好ましくは±１％以内の誤差範囲である。
【００３３】
以上のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、各光源の光量を同一にしてインクを硬化させているので、ドット径のばらつきを抑えて、画質を安定させることができる。
【００３４】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、本実施形態では、基準となる光源８５の光量に合わすように複数の光源８５を制御する場合を例示したが、これ以外にも例えば、制御装置１０が光量センサ１２の検出結果を基に、複数の光源８５の光量の平均光量を算出して、この平均光量となるように複数の光源８５を制御するようにしてもよい。
【００３５】
また、本実施形態では、シリアル方式のインクジェットプリンタを例示して説明したが、例えば図５に示されるようなライン方式のインクジェットプリンタに本発明の構成を適用することも可能である。図５は、ライン方式のインクジェットプリンタの記録ヘッドを表す側面図である。なお、以下の説明では、上記実施形態のインクジェットプリンタと同一部分においては同一符号を付して説明を省略する。このインクジェットプリンタには、各色毎のインクを吐出する複数の記録ヘッド７ａが、記録媒体Ｐの搬送方向Ｃに沿って配列されている。各記録ヘッド７ａは搬送方向Ｃに直交する方向に延在し、かつ、その吐出面７１ａが記録媒体Ｐと対峙するように配置されている。各記録ヘッド７ａそれぞれの搬送方向Ｃの下流側には、プラテン４上の記録媒体Ｐに対して光を照射する光照射装置８４ａが配置されている。
そして、プラテン４の上面には、記録媒体Ｐを支持していないときに光照射装置８４ａの光源８５ａに対峙して、光源８５ａの光量を検出する光量センサ１２ａが配置されている。これによって、各光源８５ａの光量を検出でき、この検出結果を基に制御装置１０が光源８５ａを制御して、光量が一定にされるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態のインクジェットプリンタの概略構成を表す斜視図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタに備わるキャリッジの概略構成を表す正面図である。
【図３】図１のインクジェットプリンタの主制御部分を表すブロック図である。
【図４】図３の記憶部に記憶された光量データの基となる供給電力−出力線図である。
【図５】図１のインクジェットプリンタの変形例を表す側面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１          インクジェットプリンタ
７，７ａ          記録ヘッド
８          キャリッジ
１０          制御装置
１２，１２ａ  光量センサ
８５，８５ａ  光源
Ｐ          記録媒体
【図１】
2005103851.tif 000003
【図２】
2005103851.tif 000004
【図３】
2005103851.tif 000005
【図４】
2005103851.tif 000006
【図５】
2005103851.tif 000007