JP2004001327A - インクジェット記録方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】任意にマット感（光沢感）とグロス感（つや消し）のある印字結果をうることができるようにする。
【解決手段】インクジェット記録装置は、インクジェット記録ヘッド６と印字媒体とを相対移動させ、紫外線硬化型インクをインクジェット記録ヘッド６のノズルから吐出して印字媒体に印字を行い、紫外線照射装置１０，１２によって印字部に紫外線を照射し印字部のインクを硬化させるようにする。紫外線照射装置１０，１２には、印字媒体に対する紫外線の照射光量を制御するシャッター２８が設けられ、このシャッター２８の開度を任意に設定することによって印字媒体に対する紫外線の照射光量を制御することができる。印字媒体に対する紫外線の照射光量を制御することでマット感（光沢感）やグロス感（つや消し）のある印字結果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紫外線硬化型インクを使用するインクジェット記録方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−１６２０６号公報等には、インクが浸透しないメディア例えば樹脂などの表面に印字を行なう場合において、インクジェットでの印字後に表面を硬化させる目的でＵＶ（紫外線）を照射させる装置が提案されている。このような装置の場合、通常は印字後にある位置においてＵＶを照射させてインクを硬化させる。またこのような装置においては、印字したインクが硬化しないうちは隣りのインクと結合（重なる）してしまうという問題がある。そのため同じ色であればあまり問題にはならないが（光沢感が出たような感じになる。）、インクの色が違う部分（境界）においては、インクのにじみがでてしまうという、印字結果においての悪影響が出てしまう。またインクがドットのままで硬化された場合には、印字結果においてはマット感（つぶつぶ感、つや消し感）が出るようになるのであるが、インクが結合をしてしまうとその感じが損なわれてしまうという問題もある。そこでそれを解消する為に、ヘッドから吐出され飛翔中のインクに紫外線を照射させ粘度をあげてにじみを押さえる装置の提案がある。（特開３−６５３４５号）しかし通常の製品ではインクジェットヘッドとメディアの間にはほとんど隙間が無い状態であり、そのような製品には適用が非常に難しい。また印字した直後にインクを硬化させるためのＵＶ硬化ランプをヘッドの横に設けた装置が特開昭６０−１３２７６７号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の装置はいずれも印字部に一定の光量で照射がされているので、その印字結果を任意に選ぶ事はできなかった。
そこで本件発明では、印字部に照射される紫外線の量を制御する事で、印字後のドット感の制御を行い、さまざまな状態での印字結果（グロス感のある印字、マット感のある印字）を得られるようにし、上記問題点を解決することを目的とするものである。印字部に対する紫外線照射量が少ないと、メディアに付着したインクは広がった感じになり、グロス感（光沢感）がでる。反対に照射量が多いと、メディアに付着したインクはあまり広がらないため、マット感（つぶつぶ感、つや消し）がでる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、インクジェット記録ヘッドと印字媒体とを相対移動させ、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体に印字を行い印字したインク滴に対して紫外線を照射するようにしたインクジェット記録方法において、前記紫外線の照射光量を予め任意の値に設定し印字したインク滴に設定した光量の紫外線を照射するようにしたものである。
また本発明は、インクジェット記録ヘッドと印字媒体とを相対移動させ、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体に印字を行い紫外線照射装置によって印字部に紫外線を照射し印字部のインクを硬化させるようにしたインクジェット記録装置において、前記紫外線照射装置に、印字媒体に対する紫外線の照射光量を制御する手段を設けたものである。
また本発明は、インクジェット記録ヘッドを主走査方向に移動し、印字媒体を副走査方向に移動し、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体に印字を行うインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録ヘッドの横にインク硬化用の紫外線照射装置を設け、該紫外線照射装置の紫外線を印字直後のインク滴に照射するように成し、前記紫外線照射装置に印字媒体に対する紫外線の照射光量を制御する手段を設けものである。
また本発明は、前記紫外線の照射光量を制御する手段を、前記紫外線照射装置に内蔵された紫外線ランプの照射経路にスライド自在にシャッターを設け、該シャッターを電動モータで駆動して前記紫外線ランプの照射経路の開口度を調節する構成としたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図４において、符号２はインクジェット記録装置のＹレールであり、機体（図示省略）に固設されている。４はＹレールに、これに沿って往復動可能に取り付けられたヘッドキャリッジであり、これにインクジェット記録ヘッド６が取り付けられている。前記インクジェット記録ヘッド６には、複数のインク吐出用ヘッドが形成されている。
【０００６】
前記記録ヘッド６の主走査方向の両側にはＵＶランプ（紫外線ランプ）８を備えた紫外線照射装置１０，１２が設けられている。１４はＸレールであり、前記Ｙレール２の下方に、該Ｙレール２に対して直角に配置され、機体に支持されている。前記Ｘレール１４にはバキューム機能を有するプラテン１６が、該Ｘレール１４に沿って往復動可能に取り付けられている。前記プラテン１６には、複数の吸気孔が設けられた複数の吸着パッド１８が取り付けられ、該吸着パッド１８上に、プリント基板などの硬質板材から成る印字媒体が吸気により固定されるように構成されている。前記プラテン１６及びヘッドキャリッジ４は、それぞれ、コントローラによって制御される駆動装置に連係している。
【０００７】
前記インクジェット記録ヘッド６には、紫外線硬化型のインクが供給され、該インクがインク吐出用ヘッドのノズルから吐出されて、プラテン１６上の印字媒体の印字表面２０に印字が行われるように構成されている。前記インク吐出用ヘッドの細長状のノズル配置面は、プラテン１６の載置面に対して水平で且つ、ノズル配置ラインの長手方向がＸレール１４の長手方向とほぼ平行に設定され並列状に配置されている。
【０００８】
前記紫外線照射装置１０，１２は、図１乃至図３に示すように、そのボックス状のカバー２４の内部に、細長状の紫外線ランプ８がブラケット（図示省略）を介して支承されている。前記紫外線ランプ８は、前記カバー１８の底部に形成された紫外線照射用の開口部に対向して配置されている。前記ランプ８の上方には、該ランプ８の全長をカバーする、Ｕ字状に曲がった断面形状を有する細長い反射板２６が配置され該反射板２６の開口部２７が前記カバー２４の開口部に対向している。
【０００９】
前記反射板２６の下部開口部２７にはコントローラによって制御される電動用のシャッター２８が配置され、反射板２６の開口部２７の開口面積即ち紫外線照射面積を調整できるように構成されている。前記シャッター２８は、フレキシブルな弾力性のある金属板から成り、前記カバー２４にガイド（図示省略）を介して所定の経路をスライド自在に支承されている。前記シャッター２８の端にはそのスライド方向に沿って連続的に送り孔が形成され、該送り孔は前記カバー２４に回転自在に軸支されたシャッター駆動ピニオン３０に噛み合っている。
【００１０】
前記シャッター駆動ピニオン３０は、コントローラによって制御される電動モータ（図示省略）に連結している。前記電動モータによってピニオン３０が回転すると、シャッター２８は、反射板２６の開口部即ち紫外線照射経路を開閉する方向にスライドし、反射板２６の開口部２７から下方に照射されるＵＶランプ８の光量が増減するように構成されている。前記カバー２４の上部には排気口３２が形成され、該排気口３２にフレキシブルなホースから成る排気ダクト３４の一端が連結している。前記排気ダクト３４は、記録ヘッド６のＹレール２に沿った主走査方向の往復運動を阻止しない程度のたるみ（遊び）を存して、その他方側が適宜な箇所に支承され、他端が屋外に導かれている。前記排気口２４の近傍には、電動の排出ファン３６が配置され、ブラケット（図示省略）を介してカバー２４に支承されている。記録ヘッド６の両側の紫外線照射装置１０，１２はいずれも同一の構造となっている。
【００１１】
次に本実施形態の動作について説明する。
まず、プラテン１６上にプリント基板などの板状の印字媒体をセットする。印字動作がスタートすると、ヘッドキャリッジ４は、コントローラの制御により、Ｙレール２に沿って、主走査方向に往復駆動される。一方、記録ヘッド６に対向するプラテン１６は、Ｘレール１４に沿って副走査方向に駆動される。このとき、記録ヘッド６から紫外線硬化型のインク滴が吐出され、プラテン１６上の印字媒体に１ラインずつ印字が行われるとともに、印字媒体上の印字直後の印字部のインク滴及び前のラインの印字部に紫外線照射装置１０，１２のＵＶランプ１０によって紫外線が照射され、印字直後のドットの硬化が行われる。この紫外線の光量は、コントローラの操作パネルからマニュアル操作によって印字に先立ち設定しておくことができ、また、予め、光量の値をソフトに組み込んでおくことができる。
【００１２】
なお上記実施形態で示す本装置の場合、紫外線の光量が強い（多い）場合にはインクの硬化に関しては通常の走査で問題無いが、弱い（少ない）場合には紫外線の光量が強い場合と同じようにはインクが固まらない。そこで、一度印字を行なったあとに改めてインクを固める工程が必要になる。具体的には一度弱い光量で印字を行なったあとに光量を強くして改めて印字した部分の硬化を行なうようにする。これによってインクを確実に硬化させることができる。
図５（Ａ）は、紫外線の照射量が少ない場合の印字媒体の印字表面２０上のインク滴２２の硬化状態を示し、インク滴２２が横に広がり平べったい感じとなって見たときに光りを比較的良く反射しグロス感（光沢感）が有る印字結果が得られる。
【００１３】
また、図５（Ｂ）は紫外線の照射量が多い場合の印字媒体上のインク滴２２の硬化状態を示し、インク滴２２が山のまま比較的縦に残り、見たときに影の部分が残るのでつや消し状態となり、マット感（つぶつぶ感、つや消し）のある印字結果が得られる。尚、本装置で使用するＵＶランプは通常強い光度で発光されるため、電子的にある一定以下の光量に制御することが難しい。本実施形態では、ＵＶランプの光度を一定とし、シャッターの開閉による機械的構成で紫外線光量制御手段を構成しているので比較的安価に且つ確実に光量の制御を行うことができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、上述の如く構成したので、普通の印字結果のほかに任意にマット感（光沢感）やグロス感（つや消し）のある印字結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紫外線照射装置の断面説明図である。
【図２】紫外線照射装置の断面説明図である。
【図３】紫外線照射装置の断面説明図である。
【図４】インクジェット記録装置の外観図である。
【図５】本発明の説明図である。
【符号の説明】
２　　　Ｙレール
４　　　ヘッドキャリッジ
６　　　記録ヘッド
８　　　ＵＶランプ
１０　　紫外線照射装置
１２　　紫外線照射装置
１４　　Ｘレール
１６　　プラテン
１８　　吸着パッド
２０　　印字表面
２２　　インク滴
２４　　カバー
２６　　反射板
２８　　シャッター
３０　　ピニオン
３２　　排気口
３４　　排気ダクト
３６　　排出ファン

Claims (4)

1. インクジェット記録ヘッドと印字媒体とを相対移動させ、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体に印字を行い印字したインク滴に対して紫外線を照射するようにしたインクジェット記録方法において、前記紫外線の照射光量を予め任意の値に設定し印字したインク滴に設定した光量の紫外線を照射するようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法。
2. インクジェット記録ヘッドと印字媒体とを相対移動させ、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体に印字を行い紫外線照射装置によって印字部に紫外線を照射し印字部のインクを硬化させるようにしたインクジェット記録装置において、前記紫外線照射装置に、印字媒体に対する紫外線の照射光量を制御する手段を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
3. インクジェット記録ヘッドを主走査方向に移動し、印字媒体を副走査方向に移動し、紫外線硬化型インクを前記インクジェット記録ヘッドのノズルから吐出して印字媒体に印字を行うインクジェット記録装置において、前記インクジェット記録ヘッドの横にインク硬化用の紫外線照射装置を設け、該紫外線照射装置の紫外線を印字直後のインク滴に照射するように成し、前記紫外線照射装置に印字媒体に対する紫外線の照射光量を制御する手段を設けたことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 前記紫外線の照射光量を制御する手段を、前記紫外線照射装置に内蔵された紫外線ランプの照射経路にスライド自在にシャッターを設け、該シャッターを電動モータで駆動して前記紫外線ランプの照射経路の開口度を調節する構成としたことを特徴とする「請求項２」又は「請求項３」に記載のインクジェット記録装置。

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