JP2004314586A

JP2004314586A - Image recording apparatus

Info

Publication number: JP2004314586A
Application number: JP2003194372A
Authority: JP
Inventors: Takashi Hasebe; 孝長谷部; Saburo Shimizu; 三郎清水; Satoru Sekine; 哲関根; 州太 ▲濱▼田; Shiyuutai Hamada
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-07-09
Publication date: 2004-11-11

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image recording apparatus which can obtain images of a high image quality even when a line system recording head is used. <P>SOLUTION: The image recording apparatus has n recording heads for discharging a photo-curing ink to a recording medium, a transfer supporting means for transferring supporting the recording medium, and a plurality of light radiation devices for radiating light to the ink hit on the recording medium. The n recording heads are arranged along a transfer direction of the recording medium so that the recording medium supported by the transfer supporting means and a discharge face of the recording head become opposed to each other. Each light radiation device is arranged at the downstream side of the transfer direction at each recording head to correspond to each recording head. An optical energy of the light radiation device located at the most downstream side is set to satisfy at least an optical energy necessary for hardening the ink discharged by the recording head adjacent to the light radiation device. An optical energy of the light radiation devices other than the light radiation device located at the most downstream side is set to be not larger than m/n. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録装置に係り、特に光硬化性のインクを使用した画像記録装置に関する。
【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方式による画像記録装置が多く用いられるようになってきている。
また、このようなインクジェット方式による画像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光硬化式の画像記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この画像記録装置は、周面に記録媒体を支持する支持ドラムが回転自在に配設されており、この支持ドラムの周面近傍には、光を照射することにより硬化するインクを吐出するノズルが形成された記録ヘッドが支持ドラムの軸方向に往復移動自在に配設されている。また、この記録ヘッドの支持ドラムの回転方向下流側には、記録ヘッドから吐出されたインクに対して光を照射してインクを硬化させる光照射装置が配設されている。
このような画像記録装置においては、支持ドラムの周面に記録媒体を支持させて支持ドラムを回転駆動させながら、所定の画像情報に応じて記録ヘッドから記録媒体に対してインクを吐出させ、その後、記録媒体に着弾したインクに対して光照射装置から光を照射することにより、インクを硬化させてこのインクを記録媒体に定着させるようになっている。
そして、従来、画像記録装置においては、記録ヘッドから吐出され記録媒体に着弾したインクに対して、光照射装置により一定の光量で光を画一的に照射させて、インクを完全に硬化させるようになっていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３５５９５２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した画像記録装置にライン方式の記録ヘッドを採用して、複数色のインクを吐出しようとすると、複数の記録ヘッドを搬送方向に沿って配列しなければならず、各記録ヘッド毎に光照射装置までの距離が異なってしまう。これにより各記録ヘッド毎に、着弾から光照射装置により光が照射されるまでの時間が異なることになって、硬化後のドット径をばらつかせてしまう。そのうえ、着弾後の各色毎のドットは光照射装置に至るまでに混ざってしまう可能性もあり、色再現性を劣化させる要因になっていた。
【０００６】
本発明の課題は、ライン方式の記録ヘッドを用いた場合であっても、高画質な画像を得ることのできる画像記録装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の画像記録装置は、
記録媒体に向かって光硬化性のインクを吐出するノズルを有するｎ個（ｎ＞１の自然数）の記録ヘッドと、
前記記録媒体を支持して、搬送する搬送支持手段と、
前記記録媒体に着弾した前記インクに対して光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光照射装置とを備え、
前記ｎ個の記録ヘッドは、前記搬送支持手段により支持された前記記録媒体と前記記録ヘッドの吐出面とが対向するように、前記記録媒体の搬送方向に沿って配列され、
前記各光照射装置は、前記各記録ヘッドに対応するように、前記各記録ヘッドにおける前記搬送方向の下流側に配置され、
最下流に位置する前記光照射装置の光エネルギー（ｍ）は、前記最下流の前記光照射装置に隣接する前記記録ヘッドによって吐出されるインクを硬化させるために必要な光エネルギーを少なくとも満たすように設定されており、
前記複数の光照射装置のうち、前記最下流の前記光照射装置以外の前記光照射装置の光エネルギーは、ｍ／ｎ以下に設定されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、複数の光照射装置のそれぞれが、各記録ヘッドに対応するように、各記録ヘッドにおける搬送方向の下流側に配置されているので、各記録ヘッドから吐出されたインクに対して、着弾直後に光を照射することができ、着弾後のインクは、次の記録ヘッドからインクが吐出される以前に、硬化されることになる。したがって、各色毎のインクが混ざることを防止できる。
また、各記録ヘッドと各記録ヘッドに対応する各光照射装置との間隔を、一定にしておけば、着弾から光照射装置により光が照射されるまでの時間を各記録ヘッド毎に一定にすることができ、ドット径がばらつくことを防止できる。
これらのことにより、ライン方式の記録ヘッドを用いた場合であっても、高画質な画像を得ることが可能となる。
【０００９】
また、最下流に配置される光照射装置の光エネルギー（ｍ）が、前記光照射装置に隣接する記録ヘッドによって吐出されるインクを硬化させるために必要な光エネルギーを、少なくとも満たすように設定されているので、記録媒体上に着弾したインクを確実に硬化させることができる。
【００１０】
ここで、複数の記録ヘッドのうち、最下流に位置する記録ヘッド以外の記録ヘッドから吐出されるインクは、少なくとも当該記録ヘッドの直下流に位置する光照射装置と、最下流の光照射装置とを含む、複数の光照射装置によって光が照射される。例えば、最上流側の記録ヘッドから吐出されるインクの場合には、全ての光照射装置の光が照射されることになり、最下流の光照射装置を通過した際には、全ての光照射装置の光エネルギーが積算されることになる。この積算された光エネルギー量が大きすぎるとインク自体を劣化させてしまい、意図した色を発色しにくい。この積算された光エネルギー量が大きすぎるとインク滴の凝固が進み記録媒体の波うち（インクの凝固方向に記録媒体が引かれる現象）が生じ、記録媒体への後処理（加熱加圧ローラ又は加圧ローラなどによる記録媒体処理）が必要となり、装置の低電力・小型化の障害となる。
通常、記録媒体に着弾したインクは、次の記録ヘッドからのインクが着弾するまでの間に、そのインクと混ざらない程度の硬さに硬化（初期硬化）していれば、各色毎のインクが混ざることを防止できる。しかしながら、各光照射装置の光エネルギーを、上記したように最下流に配置される光照射装置の光エネルギーと同等にしてしまうと、初期硬化に必要な光エネルギー以上の光が照射されることになり、省エネルギーの観点からも好ましくない。このため、請求項１記載の発明のように、複数の光照射装置のうち、最下流の光照射装置以外の光照射装置の光エネルギーを、ｍ／ｎ以下に設定することで、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させ、かつエネルギーの消費量を抑えることが可能となる。そして、記録媒体に対する後処理が不要となるので、低電力・小型化を向上させることができる。
なお、最下流の記録ヘッドにより吐出されるインク以外のインクは、ｍ／ｎ以下の光エネルギーで初期硬化するように調製しておく必要がある。
【００１１】
請求項２記載の発明の画像記録装置は、
記録媒体に向かって光硬化性のインクを吐出するノズルを有するｎ個（ｎ＞１の自然数）の記録ヘッドと、
前記記録媒体を支持して、搬送する搬送支持手段と、
前記記録媒体に着弾した前記インクに対して光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光照射装置とを備え、
前記ｎ個の記録ヘッドは、前記搬送支持手段により支持された前記記録媒体と前記記録ヘッドの吐出面とが対向するように、前記記録媒体の搬送方向に沿って配列され、
前記各光照射装置は、前記各記録ヘッドに対応するように、前記各記録ヘッドにおける前記搬送方向の下流側に配置され、
最下流に位置する前記光照射装置の照射面積（Ｓ）は、前記最下流の前記光照射装置に隣接する前記記録ヘッドによって吐出され、前記記録媒体に着弾したインクが、前記照射面積における照射範囲を通過する間に硬化するために必要な広さを少なくとも満たすように設定されており、
前記複数の光照射装置のうち、前記最下流の前記光照射装置以外の前記光照射装置の照射面積は、Ｓ／ｎ以下に設定されてい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、複数の光照射装置のそれぞれが、各記録ヘッドに対応するように、各記録ヘッドにおける搬送方向の下流側に配置されているので、各記録ヘッドから吐出されたインクに対して、着弾直後に光を照射することができ、着弾後のインクは、次の記録ヘッドからインクが吐出される以前に、硬化されることになる。したがって、各色毎のインクが混ざることを防止できる。
また、各記録ヘッドと各記録ヘッドに対応する各光照射装置との間隔を、一定にしておけば、着弾から光照射装置により光が照射されるまでの時間を各記録ヘッド毎に一定にすることができ、ドット径がばらつくことを防止できる。
これらのことにより、ライン方式の記録ヘッドを用いた場合であっても、高画質な画像を得ることが可能となる。
【００１３】
また、最下流の前記光照射装置の照射面積（Ｓ）は、最下流の光照射装置に隣接する記録ヘッドによって吐出され、記録媒体に着弾したインクが、前記照射面積における照射範囲を通過する間に硬化するために必要な広さを少なくとも満たすように設定されているので、記録媒体上に着弾したインクを確実に硬化させることができる。
また、複数の光照射装置のうち、最下流の光照射装置以外の光照射装置の照射面積が、Ｓ／ｎ以下に設定されているので、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させることが可能となる。そして、記録媒体に対する後処理が不要となるので、低電力・小型化を向上させることができる。
なお、最下流の記録ヘッドにより吐出されるインク以外のインクは、Ｓ／ｎ以下の照射面積を通過することで初期硬化するように調製しておく必要がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第１の実施の形態］
以下、第１の実施の形態における画像記録装置を、図１及び図２を参照して説明する。
図１は本発明に係る画像記録装置の実施の一形態を示したもので、この画像記録装置５０の内部下方には、複数の記録媒体２を積層して収容する収容トレイ５１が設けられている。この収容トレイ５１の一端部上側には、画像を記録しようとする記録媒体２を一枚ずつ収容トレイ５１から取り出す取出し装置５２が設けられている。なお、記録媒体２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、樹脂等の材質からなるカットシート状の記録媒体２が適用可能である。
【００１５】
収容トレイ５１の上方には、記録媒体２を搬送する搬送装置５３が配設されている。この搬送装置５３には、記録媒体２を平面状に支持して水平方向に搬送する環状の搬送ベルト（搬送支持手段）５４が、複数の張設ローラ５５により回転自在に張設されている。また、搬送装置５３には、搬送ベルト５４と記録媒体２とが接触を開始する位置に、記録媒体２を平面状に搬送させるために搬送ベルト５４に押圧する押圧ローラ５６が回転自在に設けられている。
【００１６】
画像記録装置５０の側部には、画像が記録された記録媒体２を排出する排出トレイ５７が設けられている。
画像記録装置１の内部には、収容トレイ５１から供給された記録媒体２を、搬送ベルト５４へ搬送し、記録媒体２が搬送ベルト５４の周面に沿って搬送された後に、搬送ベルト５４から排出トレイ５７へ排出させる搬送経路５８が設けられている。この搬送経路５８の所定位置には、搬送方向Ｘに記録媒体２を搬送するための複数対の搬送ローラ５９，５９…が設けられている。
【００１７】
また、搬送ベルト４１の上部近傍には、搬送方向Ｘに沿って順に、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを記録媒体２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１３，１４，１５，１６が、それぞれ搬送ベルト５４の全幅にわたって設けられている。この記録ヘッド１３，１４，１５，１６としては、ライン方式のものが好適に用いられており、その吐出面と、搬送ベルト５４の周面とが対向するように配置されている。これによって、搬送ベルト５４により支持された記録媒体２と、記録ヘッド１３，１４，１５，１６の吐出面とが対向するようになっている。
【００１８】
また、搬送ベルト５４の上部近傍であって、各色の記録ヘッド１３，１４，１５，１６の搬送方向Ｘの下流側には、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６から記録媒体２に吐出されたインクに対して所定波長の光を照射して、インクの表面を硬化させる光照射装置１７，１８，１９，２０が各記録ヘッド１３，１４，１５，１６に対応して設けられている。
【００１９】
光照射装置１７，１８，１９，２０に用いられる光源としては、特に限定されないが、例えば、紫外線を発生させる発光ダイオード（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を搬送ベルト４１の全幅にわたって配列したＬＥＤアレイを用いることが好ましい。
【００２０】
この光照射装置１７，１８，１９，２０による光照射は、記録媒体２に着弾したインクが最下流の光照射装置２０を通過した際に、完全に硬化するだけの光量で行われるようになっている。また、搬送方向Ｘの上流側に隣接する記録ヘッド１３，１４，１５，１６から吐出され、記録媒体２に着弾したインクが、所定のドット径を保つことができる程度に、インクのドット表面を硬化（以下、「初期硬化」という）させる光量で行われるようになっている。
【００２１】
詳細に説明すると、最下流に配置される光照射装置２０は、その光エネルギーが、光照射装置２０に隣接する記録ヘッド１６によって吐出されるインクを硬化させるために必要な光エネルギーを、少なくとも満たすように設定されている。
ここで、複数の記録ヘッド１３，１４，１５，１６のうち、最下流に位置する記録ヘッド１６以外の記録ヘッド１３，１４，１５から吐出されて記録媒体２に着弾するインクは、少なくとも当該記録ヘッド１３，１４，１５の直下流に位置する光照射装置１７，１８，１９と、最下流の光照射装置２０とからなる複数の光照射装置１７，１８，１９，２０によって光が照射される。例えば、最上流側の記録ヘッド１３から吐出されるインクの場合には、全ての光照射装置１７，１８，１９，２０の光が照射されることになり、最下流の光照射装置２０を通過した際には、全ての光照射装置１７，１８，１９，２０の光エネルギーが積算されることになる。この積算された光エネルギー量が大きすぎるとインク自体を劣化させてしまい、意図した色を発色しにくい。この積算された光エネルギー量が大きすぎるとインク滴の凝固が進み記録媒体２の波うち（インクの凝固方向に記録媒体が引かれる現象）が生じ、記録媒体２への後処理（加熱加圧ローラ又は加圧ローラなどによる記録媒体処理）が必要となり、装置の低電力・小型化の障害となる。
【００２２】
通常、記録媒体２に着弾したインクは、下流側の記録ヘッド１４，１５，１６からのインクが着弾するまでの間に、そのインクと混ざらない程度の硬さに硬化していれば、各色毎のインクが混ざることを防止できる。しかしながら、各光照射装置１７，１８，１９の光エネルギーを、上記したように最下流に配置される光照射装置２０の光エネルギーと同等にしてしまうと、初期硬化に必要な光エネルギー以上の光が照射されることになり、省エネルギーの観点からも好ましくない。このため、最下流の光照射装置２０の光エネルギーをｍ（ｍＪ／ｃｍ^２）とすると、最下流の光照射装置２０以外の光照射装置１７，１８，１９の光エネルギーを、ｍ／ｎ（ｎ＞１の自然数であり記録ヘッドの総数、本実施形態では４）以下に設定することで、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させ、かつエネルギーの消費量を抑えることが可能となる。そして、記録媒体２に対する後処理が不要となるので、低電力・小型化を向上させることができる。
なお、各光照射装置１７，１８，１９，２０の光エネルギーの設定は、光エネルギーを可変とする光照射装置の場合、制御装置によって上記関係になるように、各光照射装置を制御することにより行う。一方、光エネルギーを不変とする光照射装置、つまり固定された光エネルギーでしか光を照射できない光照射装置の場合には、予め上記関係に当てはまるように、光エネルギーの異なる複数の光照射装置を配列する。
【００２３】
そして、本実施形態で使用するインクは、光を照射することで硬化するインク、特に紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型インクである。紫外線硬化型インクは、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。
【００２４】
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、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（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６０を有している。
この制御部６０は、前述の処理プログラムに従い、取出し装置５２及び各搬送ローラ１１を動作させる搬送機構６１、張設ローラ５５を回転させて、搬送ベルト５４を回転させるベルト駆動機構６２、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６及び光照射装置１７，１８，１９，２０の動作状況等のステータスに基づいて、各構成の動作を制御するようになっている。
【００２５】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、画像記録装置５０に画像情報が送られると、制御部６０により搬送機構６１により取出し装置５２を動作させて、収容トレイ５１に収容された最上位の記録媒体２を取出し、搬送ローラ１１を回転動作させてこの取出された記録媒体２を搬送させる。
【００２６】
そして、記録媒体２が押圧ローラ５６まで到達したら、押圧ローラ５６を動作させて、記録媒体２をその先端部から搬送ベルト５４の周面に押圧させる。搬送ベルト５４の回転に伴って記録媒体２が記録ヘッド１３の位置まで送られると、記録媒体２に対して、記録ヘッド１３からブラックインクを吐出させ、その直後に光照射装置１７からブラックインクに光を照射してブラックインクを初期硬化させる。続いて、記録ヘッド１４からシアンインクを吐出させるとともに、光照射装置１８から光を照射してシアンインクを初期硬化させる。同様に、記録ヘッド１５を動作させてマゼンタインクを記録媒体２に吐出させ、光照射装置１９により初期硬化させる。その後、記録ヘッド１６を動作させてイエローインクを記録媒体に吐出させ、光照射装置２０により記録媒体２に着弾したインク全てを完全に硬化させる。
このように各色のインク吐出後、次のインクを吐出する前にそのインクの初期硬化をさせることにより、吐出したインクと隣接するインクとが混色しないようにすることができる。
完全硬化後、記録媒体２の先端部が搬送ベルト５４と離間すると、記録媒体２は、搬送ローラ５９により搬送されて、排出トレイ５７から外部に排出される。
【００２７】
以上のように、本実施形態の画像記録装置５０によれば、複数の光照射装置１７，１８，１９，２０のそれぞれが、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６に対応するように、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６における搬送方向Ｘの下流側に配置されているので、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６から吐出されたインクに対して、着弾直後に光を照射することができ、着弾後のインクは、次の記録ヘッド１４，１５，１６からインクが吐出される以前に、硬化されることになる。したがって、各色毎のインクが混ざることを防止できる。
また、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６と各記録ヘッド１３，１４，１５，１６に対応する各光照射装置１７，１８，１９，２０との間隔を、一定にしておけば、着弾から光照射装置１７，１８，１９，２０により光が照射されるまでの時間を各記録ヘッド１３，１４，１５，１６毎に一定にすることができ、ドット径がばらつくことを防止できる。
これらのことにより、ライン方式の記録ヘッドを用いた場合であっても、高画質な画像を得ることが可能となる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。第１の実施の形態では、記録媒体を支持して搬送する搬送支持手段として搬送ベルトを用いた場合について説明しているが、この第２の実施の形態では、搬送支持手段として、周面で記録媒体を支持して搬送する支持ドラムを適用した場合について説明する。
【００２９】
図３は本発明に係る画像記録装置の実施の一形態を示したもので、この画像記録装置１の内部下方には、複数の記録媒体２を積層して収容する２つの収容トレイ３，４が上下二段にわたって設けられており、これら各収容トレイ３，４の一端部上側には、画像を記録しようとする記録媒体２を一枚ずつ収容トレイ３，４から取り出す取出し装置５，６がそれぞれ設けられている。
【００３０】
これら収容トレイ３，４の上方には、記録媒体２を支持する円筒状の支持ドラム７が回転自在に配設されており、この支持ドラム７は、ドラム駆動機構３２（図４参照）によって、図３において時計周りのＸ方向に回転駆動されるようになっている。また、支持ドラム７の周面には、記録媒体２を周面で保持するための記録媒体保持装置３３（図４参照）を構成する複数の吸引孔８，８…が穿設されており、図示しない吸引装置により支持ドラム７の内部の空気を吸引することにより、支持ドラム７の周面に記録媒体２を吸着させるようになっている。
【００３１】
なお、その他の記録媒体保持装置としては、例えば、支持ドラム７に電圧を印加して静電的な作用により記録媒体２を保持する装置を用いるようにしてもよいし、支持ドラム７の表面に記録媒体２を挟む機構を設けておき、記録媒体２が支持ドラム７の下部周面近傍の所定位置まで搬送されたところで当該機構を作用させて記録媒体２を保持する装置を用いるようにしてもよい。
【００３２】
画像記録装置１の側部には、画像が記録された記録媒体２を排出する排出トレイ９が設けられている。
画像記録装置１の内部には、収容トレイ３，４から供給された記録媒体２を、支持ドラム７の周面下部へ搬送し、記録媒体２が支持ドラム７の周面に沿って搬送された後に、支持ドラム７の周面下部から排出トレイ９へ排出させる搬送経路１０が設けられている。この搬送経路１０の所定位置には、搬送方向に記録媒体２を搬送するための複数対の搬送ローラ１１，１１…が設けられている。支持ドラム７の下部周面近傍には、収容トレイ３，４から搬送ローラ１１を介して搬送された記録媒体２を支持ドラム７に対して押圧するとともに、支持ドラム７の回転に応じて移動する揺動ベルト１２が記録媒体２の搬送方向下流側端を支点として揺動自在に設けられている。
【００３３】
また、支持ドラム７の上部周面近傍には、回転方向（搬送方向Ｘ）に沿って順に、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクを記録媒体２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１３，１４，１５，１６が、それぞれ支持ドラム７の全幅にわたって設けられている。この記録ヘッド１３，１４，１５，１６としては、ライン方式のものが好適に用いられており、その吐出面と、支持ドラム７の周面とが対向するように配置されている。
【００３４】
また、支持ドラム７の上部周面近傍であって、各色の記録ヘッド１３，１４，１５，１６の支持ドラム７の回転方向の下流側には、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６から記録媒体２に吐出されたインクに対して所定波長の光を照射して、インクの表面を硬化させる光照射装置１７，１８，１９，２０が各記録ヘッド１３，１４，１５，１６に対応して設けられている。
【００３５】
図４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、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（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３０を有している。
この制御部３０は、前述の処理プログラムに従い、取出し装置５，６及び各搬送ローラ１１を動作させる搬送機構３１、支持ドラム７を回転駆動させるドラム駆動機構３２、記録媒体保持装置３３、各記録ヘッド１３，１４，１５，１６及び光照射装置１７，１８，１９，２０の動作状況等のステータスに基づいて、各構成の動作を制御するようになっている。
【００３６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、画像記録装置１に画像情報が送られると、制御部３０により搬送機構３１の取出し装置５，６を動作させて、収容トレイ３，４に収容された最上位の記録媒体２を取出し、搬送ローラ１１を回転動作させてこの取出された記録媒体２を搬送させる。
【００３７】
そして、記録媒体２が支持ドラム７の下部周面近傍まで到達したら、ドラム駆動機構３２及び記録媒体保持装置３３を動作させるとともに、揺動ベルト１２を上方に揺動動作させ、記録媒体２をその先端部から支持ドラム７の周面に保持させる。支持ドラム７の回転に伴って記録媒体２が記録ヘッド１３の位置まで送られると、記録媒体２に対して、記録ヘッド１３からブラックインクを吐出させ、その直後に光照射装置１７からブラックインクに光を照射してブラックインクを初期硬化させる。続いて、記録ヘッド１４からシアンインクを吐出させるとともに、光照射装置１８から光を照射してシアンインクを初期硬化させる。同様に、記録ヘッド１５を動作させてマゼンタインクを記録媒体２に吐出させ、光照射装置１９により初期硬化させる。その後、記録ヘッド１６を動作させてイエローインクを記録媒体に吐出させ、光照射装置２０により記録媒体２に着弾したインク全てを完全に硬化させる。
このように各色のインク吐出後、次のインクを吐出する前にそのインクの初期硬化をさせることにより、吐出したインクと隣接するインクとが混色しないようにすることができる。
【００３８】
完全硬化後、記録媒体２の先端部が支持ドラム７の下部まで移動されたら、揺動ベルト１２を下方に揺動させるとともに、記録媒体保持装置３３の動作を解除させ、記録媒体２を支持ドラム７の周面から離隔させる。そして、記録媒体２は、搬送ローラ１１により搬送されて、排出トレイ９から外部に排出される。
【００３９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。第１の実施の形態では、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させるために、最下流の光照射装置２０の光エネルギーをｍ（ｍＪ／ｃｍ^２）として、最下流の光照射装置２０以外の光照射装置１７，１８，１９の光エネルギーをｍ／ｎ以下に設定した画像記録装置を例示しているが、この第２の実施の形態では、各光照射装置のいずれの光源が一定の光エネルギーを照射する場合においても、その照射面積を異ならせることで、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させる画像記録装置を例示して説明する。
【００４０】
図５は、光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａの機略構成を表す概略図である。
光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａには、記録媒体２の全幅にわたって光を照射する光源２１が設けられている。光源２１としては、特に限定されないが、例えば、紫外線を発生させる発光ダイオード（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を支持ドラム７の全幅にわたって配列したＬＥＤアレイを用いることが好ましい。そして、各光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａの光源２１は、いずれも一定の光エネルギーの光を照射するようになっている。
光源２１の周辺には、記録媒体２以外に光が照射されないように遮光性を有したカバー２２が設けられている。また、カバー２２の搬送ベルト５４側には、記録媒体２まで光を照射させるためのスリット２３が、記録媒体２の全幅にわたって開口するように形成されている。つまり、スリット２３の開口面積Ｏは、記録媒体２における光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａの照射面積Ｓ，Ｓ１を決定する因子の１つである。このような因子としてはこれ以外にも、例えば光源２１の光量、設置個所、個数、光源２１からスリット２３までの間隔Ｒ１、スリット２３から記録媒体２までの間隔Ｒ２等が挙げられる。
【００４１】
ここで、最下流の記録ヘッド１６から吐出されるインクは、搬送方向Ｘの下流側に隣接する光照射装置２０だけによって光が照射される。すなわち、最下流の光照射装置２０ａは少なくとも記録ヘッド１６から吐出されるインクを完全に硬化させなければならない。このため最下流の光照射装置２０ａの照射面積Ｓは、図２（ａ）に示すように、前記光照射装置２０ａに隣接する記録ヘッド１６によって吐出され、記録媒体２に着弾したインクが、照射面積における照射範囲を通過する間に完全に硬化するために必要な広さを少なくとも満たすように設定されている。
【００４２】
一方、最下流に位置する記録ヘッド１６以外の記録ヘッド１３，１４，１５から吐出されて記録媒体２に着弾するインクは、少なくとも当該記録ヘッド１３，１４，１５の直下流に位置する光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａと、最下流の光照射装置２０ａとからなる複数の光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａによって光が照射される。例えば、最上流側の記録ヘッド１３から吐出されるインクの場合には、全ての光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａの光が照射されることになり、最下流の光照射装置２０を通過した際には、全ての光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａ，２０ａの光エネルギーが積算されることになる。この積算された光エネルギー量が大きすぎるとインク自体を劣化させてしまい、意図した色を発色しにくい。この積算された光エネルギー量が大きすぎるとインク滴の凝固が進み記録媒体２の波うち（インクの凝固方向に記録媒体が引かれる現象）が生じ、記録媒体２への後処理（加熱加圧ローラ又は加圧ローラなどによる記録媒体処理）が必要となり、装置の低電力・小型化の障害となる。
【００４３】
通常、記録媒体２に着弾したインクは、下流側の記録ヘッド１４，１５，１６からのインクが着弾するまでの間に、そのインクと混ざらない程度の硬さに硬化していれば、各色毎のインクが混ざることを防止できる。しかしながら、各光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａの照射面積Ｓ１を、上記したように最下流に配置される光照射装置２０ａの照射面積Ｓと同等にしてしまうと、初期硬化に必要な光エネルギー以上の光が積算されてインク滴の凝集が進み、これにより記録媒体２の記録面の平面性が損なわれて、凹凸による乱反射から再現色との相違が生じる。このため、最下流の光照射装置２０ａの照射面積Ｓとすると、図２（ｂ）に示すように、最下流の光照射装置２０ａ以外の光照射装置１７ａ，１８ａ，１９ａの照射面積Ｓ１を、Ｓ／ｎ（ｎ＞１の自然数であり記録ヘッドの総数、本実施形態では４）以下に設定することで、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させることが可能となる。そして、記録媒体２に対する後処理が不要となるので、低電力・小型化を向上させることができる。
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。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、各記録ヘッドから吐出されたインクに対して、着弾直後に光を照射することができ、着弾後のインクは、次の記録ヘッドからインクが吐出される以前に、硬化されることになる。したがって、各色毎のインクが混ざることを防止できる。
また、各記録ヘッドと各記録ヘッドに対応する各光照射装置との間隔を、一定にしておけば、着弾から光照射装置により光が照射されるまでの時間を各記録ヘッド毎に一定にすることができ、ドット径がばらつくことを防止できる。
これらのことにより、ライン方式の記録ヘッドを用いた場合であっても、高画質な画像を得ることが可能となる。
【００４５】
また、最下流に配置される光照射装置の光エネルギー（ｍ）が、前記光照射装置に隣接する記録ヘッドによって吐出されるインクを硬化させるために必要な光エネルギーを、少なくとも満たすように設定されているので、記録媒体上に着弾したインクを確実に硬化させることができる。
【００４６】
そして、複数の光照射装置のうち、最下流の光照射装置以外の光照射装置の光エネルギーを、ｍ／ｎ以下に設定することで、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させ、かつエネルギーの消費量を抑えることが可能となる。
【００４７】
請求項２記載の発明によれば、各記録ヘッドから吐出されたインクに対して、着弾直後に光を照射することができ、着弾後のインクは、次の記録ヘッドからインクが吐出される以前に、硬化されることになる。したがって、各色毎のインクが混ざることを防止できる。
また、各記録ヘッドと各記録ヘッドに対応する各光照射装置との間隔を、一定にしておけば、着弾から光照射装置により光が照射されるまでの時間を各記録ヘッド毎に一定にすることができ、ドット径がばらつくことを防止できる。
これらのことにより、ライン方式の記録ヘッドを用いた場合であっても、高画質な画像を得ることが可能となる。
【００４８】
また、最下流の前記光照射装置の照射面積（Ｓ）は、最下流の光照射装置に隣接する記録ヘッドによって吐出され、記録媒体に着弾したインクが、前記照射面積における照射範囲を通過する間に硬化するために必要な広さを少なくとも満たすように設定されているので、記録媒体上に着弾したインクを確実に硬化させることができる。
また、複数の光照射装置のうち、最下流の光照射装置以外の光照射装置の照射面積が、Ｓ／ｎ以下に設定されているので、各インクを着弾直後に初期硬化させながらも、意図した色でインクを発色させることが可能となる。そして、記録媒体に対する後処理が不要となるので、低電力・小型化を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の画像記録装置の概略構成を表す概略図である。
【図２】図１の画像記録装置の主制御装置分を表すブロック図である。
【図３】第２の実施の形態の画像記録装置の概略構成を表す概略図である。
【図４】図３の画像記録装置の主制御装置分を表すブロック図である。
【図５】第３の実施の形態の画像記録装置に備わる光照射装置の概略構成を表す概略図である。
【符号の説明】
１画像記録装置
２記録媒体
７支持ドラム（搬送支持手段）
１３，１４，１５，１６記録ヘッド
１７，１８，１９，２０光照射装置
５０画像記録装置
５４搬送ベルト（搬送支持手段）
Ｘ搬送方向
Ｓ，Ｓ１照射面積[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image recording apparatus, and more particularly, to an image recording apparatus using a photocurable ink.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an image recording apparatus using an inkjet recording method is often used because an image can be easily and inexpensively formed as compared with a method requiring plate making such as a gravure printing method or a flexographic printing method. It is becoming.
In the field of performing image recording on a product or product packaging using such an ink jet image recording device, a material having no ink absorbability such as resin or metal is often used for the product or product packaging. . Then, such a material having no ink absorption is used as a recording medium, and in order to fix the ink to the recording medium, a photo-curable ink is used. There is known a photo-curing type image recording apparatus that cures and fixes ink by irradiating such light (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
In this image recording apparatus, a supporting drum that supports a recording medium is rotatably disposed on a peripheral surface, and a nozzle that ejects ink that is cured by irradiating light is provided near the peripheral surface of the supporting drum. The formed recording head is disposed so as to be able to reciprocate in the axial direction of the support drum. Further, a light irradiation device that irradiates the ink ejected from the recording head with light to cure the ink is provided downstream of the recording head in the rotation direction of the support drum.
In such an image recording apparatus, while the recording medium is supported on the peripheral surface of the supporting drum and the supporting drum is rotationally driven, ink is ejected from the recording head to the recording medium in accordance with predetermined image information. By irradiating the ink that has landed on the recording medium with light from a light irradiation device, the ink is cured and the ink is fixed on the recording medium.
Conventionally, in an image recording apparatus, a light irradiating device uniformly irradiates light with a constant light amount to ink ejected from a recording head and landed on a recording medium to completely cure the ink. Had become.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-359552
[Problems to be solved by the invention]
However, if a plurality of color inks are to be ejected by adopting a line type recording head in the above-described image recording apparatus, a plurality of recording heads must be arranged in the transport direction. The distance to the light irradiation device will be different. As a result, the time from landing to light irradiation by the light irradiation device differs for each recording head, and the dot diameter after curing varies. In addition, the dots of each color after landing may be mixed before reaching the light irradiation device, which has been a factor of deteriorating color reproducibility.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image recording apparatus capable of obtaining a high-quality image even when a line-type recording head is used.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The image recording device according to the first aspect of the present invention
N (n> 1 natural number) recording heads having nozzles for discharging photocurable ink toward the recording medium;
Transport support means for supporting and transporting the recording medium,
A plurality of light irradiation devices that irradiate the ink that has landed on the recording medium with light and cure the ink,
The n print heads are arranged along the transport direction of the print medium such that the print medium supported by the transport support means and the ejection surface of the print head face each other,
Each of the light irradiation devices is arranged downstream of the recording head in the transport direction so as to correspond to each of the recording heads,
The light energy (m) of the light irradiating device located at the most downstream position should satisfy at least the light energy required to cure the ink ejected by the recording head adjacent to the most downstream light irradiating device. Is set,
The light energy of the light irradiating devices other than the most downstream light irradiating device among the plurality of light irradiating devices is set to m / n or less.
[0008]
According to the first aspect of the present invention, since each of the plurality of light irradiation devices is disposed on the downstream side in the transport direction of each recording head so as to correspond to each recording head, the light is emitted from each recording head. The irradiated ink can be irradiated with light immediately after landing, and the ink after landing is cured before ink is ejected from the next recording head. Therefore, it is possible to prevent the ink of each color from being mixed.
Also, if the interval between each recording head and each light irradiation device corresponding to each recording head is fixed, the time from landing to light irradiation by the light irradiation device is constant for each recording head. It is possible to prevent the dot diameter from varying.
As a result, a high-quality image can be obtained even when a line-type recording head is used.
[0009]
Further, the light energy (m) of the light irradiation device arranged at the most downstream is set so as to satisfy at least the light energy necessary for curing the ink ejected by the recording head adjacent to the light irradiation device. Therefore, the ink that has landed on the recording medium can be reliably cured.
[0010]
Here, of the plurality of recording heads, the ink ejected from the recording heads other than the recording head located at the most downstream position includes at least a light irradiation device located immediately downstream of the recording head and a light irradiation device located at the most downstream position. Light is irradiated by a plurality of light irradiation devices, including: For example, in the case of ink ejected from the print head on the most upstream side, light from all the light irradiation devices is irradiated, and when the ink passes through the most downstream light irradiation device, all the light irradiation The light energy of the device will be integrated. If the integrated light energy amount is too large, the ink itself is deteriorated, and it is difficult to develop an intended color. If the integrated amount of light energy is too large, the ink droplets coagulate and wave of the recording medium (a phenomenon in which the recording medium is pulled in the ink coagulation direction) occurs, and post-processing (heating and pressing roller or Recording medium processing using a pressure roller or the like), which is an obstacle to low power and miniaturization of the apparatus.
Normally, if the ink that has landed on the recording medium has been cured (initial curing) to such a degree that it does not mix with the ink from the next recording head until the ink lands, the ink for each color will be Mixing can be prevented. However, if the light energy of each light irradiation device is made equal to the light energy of the light irradiation device arranged at the most downstream position as described above, light that is higher than the light energy required for initial curing is irradiated. This is not preferable from the viewpoint of energy saving. Therefore, by setting the light energy of the light irradiating devices other than the most downstream light irradiating device among the plurality of light irradiating devices to m / n or less as in the first aspect of the present invention, each ink can be used. While the ink is initially cured immediately after landing, the ink can be colored in the intended color, and the amount of energy consumption can be reduced. Since post-processing of the recording medium is not required, low power and small size can be improved.
It is necessary to prepare ink other than the ink ejected by the most downstream recording head so that the ink is initially cured with light energy of m / n or less.
[0011]
The image recording apparatus according to the second aspect of the present invention,
N (n> 1 natural number) recording heads having nozzles for discharging photocurable ink toward the recording medium;
Transport support means for supporting and transporting the recording medium,
A plurality of light irradiation devices that irradiate the ink that has landed on the recording medium with light and cure the ink,
The n print heads are arranged along the transport direction of the print medium such that the print medium supported by the transport support means and the ejection surface of the print head face each other,
Each of the light irradiation devices is arranged downstream of the recording head in the transport direction so as to correspond to each of the recording heads,
The irradiation area (S) of the light irradiation device located at the most downstream position is determined by the irradiation range of the ink ejected by the recording head adjacent to the most downstream light irradiation device and landed on the recording medium in the irradiation area. Is set to at least fill the area required to cure while passing through,
The irradiation area of the light irradiation device other than the most downstream light irradiation device among the plurality of light irradiation devices is set to S / n or less.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, since each of the plurality of light irradiation devices is arranged downstream of each recording head in the transport direction so as to correspond to each recording head, the light is emitted from each recording head. The irradiated ink can be irradiated with light immediately after landing, and the ink after landing is cured before ink is ejected from the next recording head. Therefore, it is possible to prevent the ink of each color from being mixed.
Also, if the interval between each recording head and each light irradiation device corresponding to each recording head is fixed, the time from landing to light irradiation by the light irradiation device is constant for each recording head. It is possible to prevent the dot diameter from varying.
As a result, a high-quality image can be obtained even when a line-type recording head is used.
[0013]
Further, the irradiation area (S) of the lowermost light irradiation device is determined by the time when the ink ejected by the recording head adjacent to the lowermost light irradiation device and landed on the recording medium passes through the irradiation range in the irradiation area. Since it is set so as to at least satisfy the area required for hardening, the ink that has landed on the recording medium can be surely hardened.
In addition, since the irradiation area of the light irradiation devices other than the most downstream light irradiation device among the plurality of light irradiation devices is set to be S / n or less, it is possible to perform the initial curing immediately after the ink has landed. It is possible to cause the ink to be colored with the color thus set. Since post-processing of the recording medium is not required, low power and small size can be improved.
Note that it is necessary to prepare ink other than the ink ejected by the most downstream printing head so that the ink is initially cured by passing through an irradiation area of S / n or less.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, the image recording apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows an embodiment of an image recording apparatus according to the present invention. A storage tray 51 for stacking and storing a plurality of recording media 2 is provided below the inside of the image recording apparatus 50. I have. Above one end of the storage tray 51, a take-out device 52 for taking out the recording medium 2 on which an image is to be recorded one by one from the storage tray 51 is provided. The recording medium 2 may be a cut sheet-shaped recording medium 2 made of a material such as various types of paper such as plain paper, recycled paper, glossy paper, various fabrics, various nonwoven fabrics, and resins.
[0015]
A transport device 53 that transports the recording medium 2 is provided above the storage tray 51. An annular transport belt (transport support means) 54 that supports the recording medium 2 in a planar manner and transports the recording medium 2 in the horizontal direction is rotatably stretched by a plurality of stretch rollers 55 in the transport device 53. Further, in the transport device 53, a pressing roller 56 that presses against the transport belt 54 to transport the recording medium 2 in a planar shape is rotatably provided at a position where the transport belt 54 and the recording medium 2 start contacting. ing.
[0016]
A discharge tray 57 for discharging the recording medium 2 on which an image is recorded is provided on a side portion of the image recording device 50.
Inside the image recording apparatus 1, the recording medium 2 supplied from the storage tray 51 is transported to the transport belt 54, and after the recording medium 2 is transported along the peripheral surface of the transport belt 54, A transport path 58 for discharging to the discharge tray 57 is provided. At a predetermined position of the transport path 58, a plurality of pairs of transport rollers 59 for transporting the recording medium 2 in the transport direction X are provided.
[0017]
Further, in the vicinity of the upper portion of the transport belt 41, black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) inks are ejected onto the recording medium 2 in order along the transport direction X. The recording heads 13, 14, 15, and 16 provided with nozzles (not shown) are provided over the entire width of the transport belt 54. The recording heads 13, 14, 15, 16 are preferably of the line type, and are arranged such that the ejection surface thereof and the peripheral surface of the conveyor belt 54 face each other. As a result, the recording medium 2 supported by the transport belt 54 and the ejection surfaces of the recording heads 13, 14, 15, 16 face each other.
[0018]
In addition, near the upper portion of the transport belt 54 and downstream in the transport direction X of the recording heads 13, 14, 15, 16 of the respective colors, the recording heads 13, 14, 15, 16 eject the recording heads 2 to the recording medium 2. Light irradiators 17, 18, 19, and 20 for irradiating the ink with a predetermined wavelength to cure the surface of the ink are provided corresponding to the recording heads 13, 14, 15, and 16, respectively.
[0019]
The light source used in the light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 is not particularly limited. For example, an LED array in which light-emitting diodes (LEDs) that generate ultraviolet light are arranged over the entire width of the transport belt 41 is used. Is preferred.
[0020]
The light irradiation by the light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 is performed with an amount of light that is completely cured when the ink that has landed on the recording medium 2 passes through the light irradiation device 20 at the most downstream position. ing. Further, the ink dot surface of the ink ejected from the recording heads 13, 14, 15, 16 adjacent to the upstream side in the transport direction X and landed on the recording medium 2 has an ink dot surface that can maintain a predetermined dot diameter. The curing is performed with the amount of light to be cured (hereinafter, referred to as “initial curing”).
[0021]
More specifically, the light irradiation device 20 arranged at the most downstream position has at least the light energy required to cure the ink ejected by the recording head 16 adjacent to the light irradiation device 20. It is set as follows.
Here, of the plurality of recording heads 13, 14, 15, 16 other than the recording head 16 located at the most downstream position, ink ejected from the recording heads 13, 14, 15 and landing on the recording medium 2 is at least the recording ink. Light is irradiated by a plurality of light irradiation devices 17, 18, 19, 20 including light irradiation devices 17, 18, 19 located immediately downstream of the heads 13, 14, 15 and a most downstream light irradiation device 20. . For example, in the case of ink ejected from the recording head 13 on the most upstream side, light from all of the light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 is irradiated, and passes through the light irradiation device 20 on the most downstream side. In this case, the light energies of all the light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 are integrated. If the integrated light energy amount is too large, the ink itself is deteriorated, and it is difficult to develop an intended color. If the integrated amount of light energy is too large, the ink droplets coagulate and a wave of the recording medium 2 (a phenomenon in which the recording medium is pulled in the ink coagulation direction) occurs, and post-processing (heating and pressing) on the recording medium 2 is performed. Recording medium processing using a roller or a pressure roller), which is an obstacle to low power and miniaturization of the apparatus.
[0022]
Normally, if the ink that has landed on the recording medium 2 is cured to such a degree that it does not mix with the ink before the ink from the downstream recording heads 14, 15, and 16 lands, the ink for each color Can be prevented from being mixed. However, if the light energies of the light irradiators 17, 18, and 19 are made equal to the light energy of the light irradiator 20 disposed at the most downstream position as described above, light having a light energy higher than that required for the initial curing is obtained. Is irradiated, which is not preferable from the viewpoint of energy saving. Therefore, assuming that the light energy of the most downstream light irradiation device 20 is m (mJ / cm ² ), the light energy of the light irradiation devices 17, 18, and 19 other than the most downstream light irradiation device 20 is m / n ( n> 1 is a natural number and is the total number of recording heads. In this embodiment, by setting 4) or less, each ink is initially cured immediately after landing, so that the ink is colored in the intended color and energy consumption is achieved. The amount can be reduced. Since post-processing of the recording medium 2 is not required, low power and small size can be improved.
The setting of the light energy of each of the light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 is performed by controlling each light irradiation device so that the above relationship is established by the control device in the case of the light irradiation device that makes the light energy variable. Performed by On the other hand, in the case of a light irradiation device that makes light energy invariable, that is, a light irradiation device that can irradiate light only with a fixed light energy, a plurality of light irradiation devices having different light energies are applied in advance so as to apply to the above relationship. Arrange.
[0023]
The ink used in the present embodiment is an ink that cures by irradiating light, particularly an ultraviolet curable ink that cures by irradiating ultraviolet light. Ultraviolet curable inks are roughly classified into radical polymerizable inks containing radical polymerizable compounds and cationic polymerizable inks containing cationic polymerizable compounds as polymerizable compounds, and both types of inks are used in the present embodiment. Each of the inks can be applied as an ink to be used, and a hybrid ink obtained by combining a radical polymerization ink and a cationic polymerization ink may be applied as the ink used in the present embodiment.
[0024]
FIG. 2 shows a control device for controlling the image recording apparatus 1 according to the present embodiment. The control device includes, for example, a CPU, a ROM, and a RAM (all not shown), and A control unit 60 is provided for expanding the processing program obtained in the RAM and executing the processing program by the CPU.
In accordance with the above-described processing program, the control unit 60 includes a transport mechanism 61 for operating the take-out device 52 and each transport roller 11, a belt driving mechanism 62 for rotating the tension roller 55 to rotate the transport belt 54, and for each recording head. The operation of each component is controlled on the basis of the status such as the operating status of the light irradiating devices 17, 18, 19, and 20.
[0025]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
First, when image information is sent to the image recording device 50, the control unit 60 operates the take-out device 52 by the conveyance mechanism 61 to take out the top-most recording medium 2 stored in the storage tray 51, The recording medium 2 thus taken out is conveyed by rotating.
[0026]
Then, when the recording medium 2 reaches the pressing roller 56, the pressing roller 56 is operated to press the recording medium 2 against the peripheral surface of the transport belt 54 from the leading end. When the recording medium 2 is sent to the position of the recording head 13 with the rotation of the transport belt 54, the recording head 13 causes the recording head 13 to eject black ink, and immediately thereafter, the light irradiation device 17 converts the recording medium 2 into black ink. The black ink is initially cured by irradiating light. Subsequently, the cyan ink is ejected from the recording head 14 and light is irradiated from the light irradiation device 18 to initially cure the cyan ink. Similarly, the recording head 15 is operated to discharge the magenta ink onto the recording medium 2, and is initially cured by the light irradiation device 19. Thereafter, the recording head 16 is operated to discharge the yellow ink onto the recording medium, and the light irradiation device 20 completely cures all the ink that has landed on the recording medium 2.
As described above, after the ink of each color is ejected and before the next ink is ejected, the ink is initially cured, so that the ejected ink and the adjacent ink can be prevented from mixing.
After the complete curing, when the leading end of the recording medium 2 is separated from the conveyance belt 54, the recording medium 2 is conveyed by the conveyance rollers 59 and discharged from the discharge tray 57 to the outside.
[0027]
As described above, according to the image recording device 50 of the present embodiment, each of the plurality of light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 corresponds to each of the recording heads 13, 14, 15, and 16, Since the recording heads 13, 14, 15, 16 are arranged on the downstream side in the transport direction X, the ink ejected from the recording heads 13, 14, 15, 16 is irradiated with light immediately after landing. The ink after landing is cured before ink is ejected from the next recording heads 14, 15, and 16. Therefore, it is possible to prevent the ink of each color from being mixed.
In addition, if the intervals between the recording heads 13, 14, 15, 16 and the light irradiation devices 17, 18, 19, 20 corresponding to the recording heads 13, 14, 15, 16 are fixed, from the landing, The time until light is irradiated by the light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 can be made constant for each of the recording heads 13, 14, 15, and 16, so that the dot diameter can be prevented from varying.
As a result, a high-quality image can be obtained even when a line-type recording head is used.
[0028]
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the first embodiment, a case is described in which a transport belt is used as transport support means for supporting and transporting a recording medium. In the second embodiment, however, the transport support means uses a peripheral surface. A case where a support drum that supports and conveys a recording medium is applied will be described.
[0029]
FIG. 3 shows an embodiment of the image recording apparatus according to the present invention. Two storage trays 3 and 4 for stacking and storing a plurality of recording media 2 are provided below the inside of the image recording apparatus 1. Are provided in two upper and lower stages, and on the upper side of one end of each of the storage trays 3, 4, take-out devices 5, 6 for taking out the recording media 2 on which images are to be recorded one by one from the storage trays 3, 4 are provided. Each is provided.
[0030]
Above the storage trays 3 and 4, a cylindrical support drum 7 for supporting the recording medium 2 is rotatably disposed. The support drum 7 is driven by a drum drive mechanism 32 (see FIG. 4). In FIG. 3, it is driven to rotate in the clockwise X direction. Further, a plurality of suction holes 8, 8,... Constituting a recording medium holding device 33 (see FIG. 4) for holding the recording medium 2 on the peripheral surface are formed in the peripheral surface of the support drum 7, The recording medium 2 is adsorbed on the peripheral surface of the support drum 7 by sucking air inside the support drum 7 by a suction device (not shown).
[0031]
As another recording medium holding device, for example, a device that applies a voltage to the support drum 7 and holds the recording medium 2 by an electrostatic action may be used, or the surface of the support drum 7 may be used. A mechanism for holding the recording medium 2 may be provided by providing a mechanism for sandwiching the recording medium 2 and operating the mechanism when the recording medium 2 is transported to a predetermined position near the lower peripheral surface of the support drum 7. Good.
[0032]
On the side of the image recording apparatus 1, a discharge tray 9 for discharging the recording medium 2 on which an image is recorded is provided.
Inside the image recording apparatus 1, the recording medium 2 supplied from the storage trays 3 and 4 is transported to a lower portion of the peripheral surface of the support drum 7, and the recording medium 2 is transported along the peripheral surface of the support drum 7. A transport path 10 for discharging the sheet from the lower peripheral surface of the support drum 7 to the discharge tray 9 later is provided. At a predetermined position of the transport path 10, a plurality of pairs of transport rollers 11, 11,... For transporting the recording medium 2 in the transport direction are provided. In the vicinity of the lower peripheral surface of the support drum 7, the recording medium 2 conveyed from the storage trays 3 and 4 via the conveyance rollers 11 is pressed against the support drum 7 and moves in accordance with the rotation of the support drum 7. The oscillating belt 12 is slidably provided around a downstream end of the recording medium 2 in the transport direction as a fulcrum.
[0033]
In the vicinity of the upper peripheral surface of the support drum 7, inks of black (Bk), cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) are sequentially recorded in the rotation direction (conveying direction X). Recording heads 13, 14, 15, 16 provided with nozzles (not shown) for discharging to the medium 2 are respectively provided over the entire width of the support drum 7. The recording heads 13, 14, 15, 16 are preferably of the line type, and are arranged such that the ejection surface thereof and the peripheral surface of the support drum 7 face each other.
[0034]
Further, near the upper peripheral surface of the support drum 7 and downstream of the recording heads 13, 14, 15, 16 of the respective colors in the rotation direction of the support drum 7, recording is performed from the recording heads 13, 14, 15, and 16. Light irradiation devices 17, 18, 19, and 20 for irradiating the ink ejected to the medium 2 with light of a predetermined wavelength to cure the surface of the ink correspond to the recording heads 13, 14, 15, and 16, respectively. Is provided.
[0035]
FIG. 4 shows a control device for controlling the image recording device 1 according to the present embodiment. The control device includes, for example, a CPU, a ROM, and a RAM (all not shown), and records the data in the ROM. A control unit 30 is provided to load the processing program into the RAM and execute the processing program by the CPU.
According to the above-described processing program, the control unit 30 includes a transport mechanism 31 for operating the take-out devices 5 and 6 and the transport rollers 11, a drum drive mechanism 32 for driving the support drum 7 to rotate, a recording medium holding device 33, and each recording head. The operation of each component is controlled on the basis of the status such as the operating status of the light irradiating devices 17, 18, 19, and 20.
[0036]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
First, when the image information is sent to the image recording apparatus 1, the control unit 30 operates the take-out devices 5 and 6 of the transport mechanism 31 to take out the top-most recording medium 2 stored in the storage trays 3 and 4. The transport roller 11 is rotated to transport the taken-out recording medium 2.
[0037]
When the recording medium 2 reaches the vicinity of the lower peripheral surface of the support drum 7, the drum driving mechanism 32 and the recording medium holding device 33 are operated, and at the same time, the oscillating belt 12 is oscillated upward, and the recording medium 2 is moved It is held on the peripheral surface of the support drum 7 from the tip. When the recording medium 2 is fed to the position of the recording head 13 with the rotation of the support drum 7, black ink is ejected from the recording head 13 to the recording medium 2, and immediately thereafter, the light irradiation device 17 converts the recording medium 2 into black ink. The black ink is initially cured by irradiating light. Subsequently, the cyan ink is ejected from the recording head 14 and light is irradiated from the light irradiation device 18 to initially cure the cyan ink. Similarly, the recording head 15 is operated to discharge the magenta ink onto the recording medium 2, and is initially cured by the light irradiation device 19. Thereafter, the recording head 16 is operated to discharge the yellow ink onto the recording medium, and the light irradiation device 20 completely cures all the ink that has landed on the recording medium 2.
As described above, after the ink of each color is ejected and before the next ink is ejected, the ink is initially cured, so that the ejected ink and the adjacent ink can be prevented from mixing.
[0038]
After the complete curing, when the leading end of the recording medium 2 is moved to the lower part of the support drum 7, the swing belt 12 is pivoted downward, and the operation of the recording medium holding device 33 is released. 7 away from the peripheral surface. Then, the recording medium 2 is transported by the transport rollers 11 and is discharged from the discharge tray 9 to the outside.
[0039]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In the first embodiment, the light energy of the most downstream light irradiating device 20 is set to m (mJ / cm ² ) in order to cause the ink to develop the intended color while initial curing each ink immediately after landing. Although the image recording apparatus in which the light energies of the light irradiating devices 17, 18, and 19 other than the most downstream light irradiating device 20 are set to be not more than m / n is illustrated, in the second embodiment, each light An image recording device that, even when any light source of the irradiation device irradiates a constant light energy, develops the ink in an intended color while initially curing each ink immediately by landing by making the irradiation area different. Will be described as an example.
[0040]
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the light irradiation devices 17a, 18a, 19a, and 20a.
The light irradiation devices 17a, 18a, 19a, and 20a are provided with a light source 21 that emits light over the entire width of the recording medium 2. The light source 21 is not particularly limited. For example, it is preferable to use an LED array in which light emitting diodes (LEDs) that generate ultraviolet light are arranged over the entire width of the support drum 7. The light source 21 of each of the light irradiation devices 17a, 18a, 19a, and 20a emits light having a constant light energy.
A cover 22 having a light blocking property is provided around the light source 21 so that light is not irradiated to the portions other than the recording medium 2. A slit 23 for irradiating the recording medium 2 with light is formed on the side of the conveyor belt 54 of the cover 22 so as to open over the entire width of the recording medium 2. That is, the opening area O of the slit 23 is one of the factors that determine the irradiation areas S and S1 of the light irradiation devices 17a, 18a, 19a and 20a on the recording medium 2. Other examples of such factors include, for example, the light amount of the light source 21, the location and number of the light sources 21, the distance R 1 from the light source 21 to the slit 23, the distance R 2 from the slit 23 to the recording medium 2, and the like.
[0041]
Here, the ink ejected from the most downstream recording head 16 is irradiated with light only by the light irradiation device 20 adjacent on the downstream side in the transport direction X. That is, the most downstream light irradiation device 20a must completely cure at least the ink ejected from the recording head 16. For this reason, as shown in FIG. 2A, the irradiation area S of the most downstream light irradiation device 20a is such that the ink ejected by the recording head 16 adjacent to the light irradiation device 20a and landed on the recording medium 2 emits light. It is set so as to at least satisfy the area required for complete curing while passing through the irradiation range in the area.
[0042]
On the other hand, the ink ejected from the recording heads 13, 14, 15 other than the recording head 16 located at the most downstream position and landed on the recording medium 2 is at least a light irradiation device located immediately downstream of the recording heads 13, 14, 15. Light is irradiated by a plurality of light irradiation devices 17a, 18a, 19a, and 20a including a light irradiation device 17a, 18a, and 19a and a most downstream light irradiation device 20a. For example, in the case of ink ejected from the recording head 13 on the most upstream side, the light from all the light irradiation devices 17a, 18a, 19a, and 20a is irradiated, and the light passes through the light irradiation device 20 on the most downstream side. In this case, the light energies of all the light irradiation devices 17a, 18a, 19a, and 20a are integrated. If the integrated light energy amount is too large, the ink itself is deteriorated, and it is difficult to develop an intended color. If the integrated amount of light energy is too large, the ink droplets coagulate and a wave of the recording medium 2 (a phenomenon in which the recording medium is pulled in the ink coagulation direction) occurs, and post-processing (heating and pressing) on the recording medium 2 is performed. Recording medium processing using a roller or a pressure roller), which is an obstacle to low power and miniaturization of the apparatus.
[0043]
Normally, if the ink that has landed on the recording medium 2 is cured to such a degree that it does not mix with the ink before the ink from the downstream recording heads 14, 15, and 16 lands, the ink for each color Can be prevented from being mixed. However, if the irradiation area S1 of each of the light irradiation devices 17a, 18a, and 19a is made equal to the irradiation area S of the light irradiation device 20a disposed at the most downstream position as described above, the light energy required for the initial curing is exceeded. Are aggregated, and the aggregation of the ink droplets proceeds, thereby impairing the flatness of the recording surface of the recording medium 2 and causing a difference from the reproduced color due to irregular reflection due to unevenness. Therefore, assuming that the irradiation area S of the lowermost light irradiation device 20a is, as shown in FIG. 2B, the irradiation area S1 of the light irradiation devices 17a, 18a, and 19a other than the lowermost light irradiation device 20a is: By setting S / n (n is a natural number of n> 1 and the total number of recording heads, 4 in this embodiment) or less, the ink can be colored in an intended color while each ink is initially cured immediately after landing. Becomes possible. Since post-processing of the recording medium 2 is not required, low power and small size can be improved.
It is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment, but can be appropriately changed.
[0044]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the invention, it is possible to irradiate the ink ejected from each recording head with light immediately after landing, and the ink after landing is emitted before ink is discharged from the next recording head. , And will be cured. Therefore, it is possible to prevent the ink of each color from being mixed.
Also, if the interval between each recording head and each light irradiation device corresponding to each recording head is fixed, the time from landing to light irradiation by the light irradiation device is constant for each recording head. It is possible to prevent the dot diameter from varying.
As a result, a high-quality image can be obtained even when a line-type recording head is used.
[0045]
Further, the light energy (m) of the light irradiation device arranged at the most downstream is set so as to satisfy at least the light energy necessary for curing the ink ejected by the recording head adjacent to the light irradiation device. Therefore, the ink that has landed on the recording medium can be reliably cured.
[0046]
By setting the light energies of the light irradiating devices other than the most downstream light irradiating device among the plurality of light irradiating devices to m / n or less, it is possible to initially cure each ink immediately after it has landed, but to achieve the intended purpose. It is possible to cause the ink to be colored with a color and to suppress energy consumption.
[0047]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to irradiate the ink ejected from each recording head with light immediately after landing, and the ink after landing is emitted before the ink is ejected from the next recording head. , And will be cured. Therefore, it is possible to prevent the ink of each color from being mixed.
Also, if the interval between each recording head and each light irradiation device corresponding to each recording head is fixed, the time from landing to light irradiation by the light irradiation device is constant for each recording head. It is possible to prevent the dot diameter from varying.
As a result, a high-quality image can be obtained even when a line-type recording head is used.
[0048]
Further, the irradiation area (S) of the lowermost light irradiation device is determined by the time when the ink ejected by the recording head adjacent to the lowermost light irradiation device and landed on the recording medium passes through the irradiation range in the irradiation area. Since the ink is set so as to at least satisfy the area required for hardening, the ink that has landed on the recording medium can be surely hardened.
In addition, since the irradiation area of the light irradiation devices other than the most downstream light irradiation device among the plurality of light irradiation devices is set to be S / n or less, it is possible to perform the initial curing immediately after the ink has landed. It is possible to cause the ink to be colored with the color thus set. Since post-processing of the recording medium is not required, low power and small size can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an image recording apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a main controller of the image recording apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an image recording apparatus according to a second embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a main control unit of the image recording apparatus of FIG. 3;
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a light irradiation device provided in an image recording apparatus according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image recording apparatus 2 Recording medium 7 Support drum (conveyance support means)
13, 14, 15, 16 Recording heads 17, 18, 19, 20 Light irradiation device 50 Image recording device 54 Transport belt (transport support means)
X Transport direction S, S1 Irradiation area

Claims

N (n> 1 natural number) recording heads having nozzles for discharging photocurable ink toward the recording medium;
Transport support means for supporting and transporting the recording medium,
A plurality of light irradiation devices that irradiate the ink that has landed on the recording medium with light and cure the ink,
The n print heads are arranged along the transport direction of the print medium such that the print medium supported by the transfer support unit and the ejection surface of the print head face each other,
Each of the light irradiation devices is arranged downstream of the recording head in the transport direction so as to correspond to each of the recording heads,
The light energy (m) of the light irradiating device located at the most downstream position should satisfy at least the light energy required to cure the ink ejected by the recording head adjacent to the most downstream light irradiating device. Is set,
The image recording apparatus according to claim 1, wherein, among the plurality of light irradiation devices, light energy of the light irradiation devices other than the most downstream light irradiation device is set to m / n or less.

N (n> 1 natural number) recording heads having nozzles for discharging photocurable ink toward the recording medium;
Transport support means for supporting and transporting the recording medium,
A plurality of light irradiation devices that irradiate the ink that has landed on the recording medium with light and cure the ink,
The n print heads are arranged along the transport direction of the print medium such that the print medium supported by the transport support means and the ejection surface of the print head face each other,
Each of the light irradiation devices is arranged downstream of the recording head in the transport direction so as to correspond to each of the recording heads,
The irradiation area (S) of the light irradiation device located at the most downstream position is determined by the irradiation range of the ink ejected by the recording head adjacent to the most downstream light irradiation device and landed on the recording medium in the irradiation area. Is set to at least fill the area required to cure while passing through,
An image recording apparatus, wherein an irradiation area of the light irradiation device other than the most downstream light irradiation device among the plurality of light irradiation devices is set to S / n or less.