JP2006150633A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無駄な電力消費を無くしつつ、記録媒体上に吐出される個々のインクをその量に応じて最適な露光量で硬化させ、高精細な記録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。
【解決手段】記録媒体Ｐ上にインクを吐出する記録ヘッド７と、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクにフラッシュを照射するフラッシュ光源９とを備え、記録媒体Ｐ上に吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源９の照射量を変化させる制御部１５を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、光硬化性インクを使用し、光源によりインクを効果させる光硬化型のインクジェット記録装置に関する。

従来から、製版工程を必要とするグラビア・フレキソ印刷方式に替わり、簡易かつ安価に画像を記録できる画像記録手段として、インクジェット方式を用いた画像記録装置（インクジェット記録装置）が知られており、インクジェット記録装置は様々な分野で利用されてきた。

インクジェット記録装置が利用される分野のうち、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、樹脂や金属等のインク吸収性に乏しい材料からなる記録媒体に画像を記録する場合が多い。このような記録媒体にインクを定着させるために、インクジェット記録装置に特定の波長の光線が照射されると高分子化して硬化する性質をもつ光硬化性インクを用い、記録媒体にインクを吐出させた後、光線を照射して記録媒体上のインクを硬化・定着させていた。

特に、光硬化性インクとして紫外線硬化性インクを使用したものが汎用されており、近年では、紫外線硬化性インクの中でも、カチオン重合性インクが低照度の光線で硬化することから用いられるようになってきた。

このようなカチオン重合性インクを用いたインクジェット記録装置の一例として、インクを吐出するノズルが形成された記録ヘッドと、記録ヘッドの両側部にノズルから吐出されたインクに対して紫外線を照射する光源とを搭載したキャリッジと、キャリッジを支持するガイドレールとを備え、キャリッジが主走査方向に往復移動可能に構成されているシリアル式のインクジェット記録装置が知られている（特許文献１）。

このシリアル式のインクジェット記録装置では、一旦画像記録を始まると、インクジェット記録装置が作動している間は、光源を常に駆動させた状態で、キャリッジを一定速度に保って移動させながらノズルからインクを吐出させ、間欠的に記録媒体を搬送させることにより画像記録が行われていた。

そのため、画像記録の間、記録媒体は常に一定の露光量の紫外線が照射されており、記録媒体上のインクをその量に応じた最適な露光量で硬化させることができなかった。

特に、カチオン重合性インクは湿度の影響を受けやすく、適切に硬化させることは困難であった。

そのため、特許文献２では記録媒体を搬送する方向の上流部あるいは画像が記録される領域の下部で加熱・冷却を行い、湿度に応じて記録媒体の温度を調節することで、記録媒体上のインクを適切に硬化させる構成が提案されている。
特開２００１−３１０４５４号公報 特開２００４−１０６５２５号公報

しかしながら、特許文献２では、記録媒体の温度調節を行うことでインクを適切に硬化させているが、記録媒体の種類を問わず記録媒体上のインクを適切に硬化させるには未だ不十分であった。画像記録の間、光源の点灯に伴い、光源から熱が発せられ、記録媒体には常に一定の熱量が与えられている。そのため、記録媒体上に吐出されたインク量が少ない部分に多量の熱量が与えられた場合には、記録媒体上でインクの対流を起こし、記録画像の表面上にしわが発生させてしまうことがあり、記録媒体上に吐出された個々のインクをその量に応じて最適な露光量で硬化させることができず、記録画像の劣化を生じさせていた。

また、実際に画像が記録される領域であるか否かに関わらず、記録媒体を加温しているため、無駄に電力を消費していた。

そこで、本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、無駄な電力消費を無くしつつ、記録媒体上に吐出される個々のインクをその量に応じて最適な露光量で硬化させ、高精細な記録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。

前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出された前記インクにフラッシュを照射するフラッシュ光源とを備えたインクジェット記録装置であって、
前記記録媒体上に吐出されるインク量に応じてフラッシュ光源の照射量を変化させる制御部を備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出された前記インクにフラッシュを照射するフラッシュ光源とを備えたインクジェット記録装置であって、
前記記録媒体上に吐出されるインク量に応じてフラッシュ光源の照射量を変化させる制御部を備えたので、フラッシュを照射させることにより記録媒体上のインク表面の温度を瞬時に高温にして、インクの対流を防ぐことができる。また、記録媒体上に吐出されたインク量に応じて、照射量を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させることができる。

請求項２に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１において、
前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧の単位時間あたりのパルス数を変化させることで前記照射量を変化させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧の単位時間あたりのパルス数を変化させることで前記照射量を変化させるので、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧の単位時間あたりのパルス数を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させることができる。

請求項３に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１において、
前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧のピーク強度を変化させることで前記照射量を変化させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧のピーク強度を変化させることで前記照射量を変化させるので、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧のピーク強度を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させることができる。

請求項４に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１において、
前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧のパルス幅を変化させることで前記照射量を変化させることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧のパルス幅を変化させることで前記照射量を変化させるので、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧のパルス幅を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させることができる。

請求項５に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から請求項４のいずれか一項において、
複数のフラッシュ光源を備えるとともに、前記記録ヘッドは複数のノズルを備えており、前記制御部は、前記複数のノズルを分割して前記フラッシュ光源に対応するブロックを形成し、前記各ブロックに対応する前記フラッシュ光源の点灯制御を行うことを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、複数のフラッシュ光源を備えるとともに、前記記録ヘッドは複数のノズルを備えており、前記制御部は、前記複数のノズルを分割して前記フラッシュ光源に対応するブロックを形成し、前記各ブロックに対応する前記フラッシュ光源の点灯制御を行うので、制御部は、ブロック毎にフラッシュ点灯を行い、同じブロックに所属するインク吐出口から吐出されるインク量に応じて照射量を変化させることができる。

請求項６に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から請求項５いずれか一項において、
複数の記録ヘッドを備えており、前記制御部は、前記フラッシュ光源を前記複数の記録ヘッドのノズルに対応させ、前記複数の記録ヘッドのノズルに対応する前記フラッシュ光源の点灯制御を行うことを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、複数の記録ヘッドを備えており、前記制御部は、前記フラッシュ光源を前記複数の記録ヘッドのノズルに対応させ、前記複数の記録ヘッドのノズルに対応する前記フラッシュ光源の点灯制御を行うので、制御部は、複数の記録ヘッドを１つのフラッシュ光源に対応させることができる。

請求項７に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から請求項６のいずれか一項において、
前記インクを硬化させることが可能な光を連続的に照射するインク硬化用光源を備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明によれば、前記インクを硬化させることが可能な光を連続的に照射するインク硬化用光源を備えたので、フラッシュ光源をインクの加熱用にし、インクを硬化させることが可能な光を連続的に照射する光源をインクの硬化用に特化させて使用する構成にすることができる。この場合、フラッシュ光源からフラッシュを照射させることにより対流を防ぎつつ、記録媒体上に吐出されたインク量に応じてインクを加熱させ、その状態で光源からインクを硬化させることが可能な光を連続的に照射することができる。

請求項８に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項１から請求項７のいずれか一項において、
前記インク硬化用光源は紫外線光源であり、前記インクは、カチオン重合系の紫外線硬化性インクであることを特徴とする。

請求項８に記載の発明によれば、前記インク硬化用光源は紫外線光源であり、前記インクは、カチオン重合系の紫外線硬化性インクであるので、フラッシュ光源は、紫外線を照射して記録媒体上に吐出されたインクに硬化することができ、樹脂製フィルム等非吸収性の記録媒体においてもインクを硬化させることができ、記録媒体の種類を問わずインクを硬化させることができる。
また、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクに比べ、紫外線に対する感度が高く、酸素による重合反応の阻害が少ないので、記録媒体上に吐出されたインクの硬化に必要な照度を低減させることができる。

請求項９に記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
請求項７又は請求項８において、
前記フラッシュ光源はキセノンフラッシュ光源であり、前記インクは、赤外線吸収剤を含むことを特徴とする。

請求項９に記載の発明によれば、前記フラッシュ光源はキセノンフラッシュ光源であり、前記インクは、赤外線吸収剤を含むので、フラッシュ光源からフラッシュが照射されることにより、記録媒体上に吐出されたインクは赤外線を効率よく吸収することができる。

請求項１に記載の発明によれば、フラッシュを照射させることにより記録媒体上のインク表面の温度を瞬時に高温にして、インクの対流を防ぐことができ、また、記録媒体上に吐出されたインク量に応じて、照射量を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させることができるので、インクの対流による記録媒体のシワやツレの発生を防ぎつつ、記録媒体上に異なるインク量のインクが吐出された場合においても、記録媒体上に吐出された個々のインクをその量に応じて最適な露光量で硬化・定着させることができ、高精細な記録画像を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧の単位時間あたりのパルス数を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させるので、制御部は、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧の単位時間あたりのパルス数を変化させることにより高精細な記録画像を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧のピーク強度を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させるので、制御部は、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧のピーク強度を変化させることにより高精細な記録画像を得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧のパルス幅を変化させることにより記録媒体上のインクの加熱具合を変化させるので、制御部は、記録ヘッドから吐出されたインク量に応じてフラッシュ光源に印加する電圧のパルス幅を変化させることにより高精細な記録画像を得ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、制御部は、ブロック毎にフラッシュ点灯を行い、同じブロックに所属するインク吐出口から吐出されるインク量に応じて照射量を変化させることができるので、ラインヘッド方式の記録ヘッド等、多数のインク吐出口からなる記録ヘッドを用いた場合においても、高精細な記録画像を得ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、制御部は、複数の記録ヘッドを１つのフラッシュ光源に対応させることができるので、複数の記録ヘッドを使用する際にも、部材を増やすことがなく、高精細な記録画像を得ることができる。

請求項７に記載の発明によれば、フラッシュ光源をインクの加熱用にし、インクを硬化させることが可能な光を連続的に照射する光源をインクの硬化用に特化させて使用した場合、フラッシュ光源からフラッシュを照射させることにより対流を防ぎつつ、記録媒体上に吐出されたインク量に応じてインクを加熱させ、その状態で光源からインクを硬化させることが可能な光を連続的に照射することができるので、記録媒体上に吐出された個々のインクをその量に応じて最適な露光量で硬化・定着させることができ、高精細な記録画像を得ることができる。

請求項８に記載の発明によれば、フラッシュ光源は、紫外線を照射することによりインクを硬化させることができ、また、ラジカル重合系インクに比べ、記録媒体上に吐出されたインクの硬化に必要な照度を低減させることができるので、記録媒体を問わず、低照度でも適正にインクを硬化させることができ、高精細な記録画像を得ることができる。
記録媒体を問わず、低照度でも適正にインクを硬化させることができ、高精細な記録画像を得ることができる。

請求項９に記載の発明によれば、フラッシュ光源からフラッシュが照射されることにより、記録媒体上に吐出されたインクは赤外線を効率よく吸収することができるので、記録媒体上に吐出されたインクは効率よく加熱することができる。

以下、本発明の具体的な実施形態を図１から図９を参照して説明する。ただし、図１から図９は本発明の実施形態の一例を示したものであり、発明の範囲を図示例に限定するものではない。従って、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本実施形態のインクジェット記録装置１はシリアル方式のインクジェット記録装置であり、図１に示すように、左右方向に長尺な筐体２を具備する。この筐体２を長手方向に垂直な面で破断した断面の形状は多角形状を呈し、筐体２の正面の一部が開口しており、筐体２の背面には、ウェブ状の記録媒体Ｐを筐体２の内部に送り込むためのスリット状の搬入口（図示略。）が設けられている。

筐体２の下面には、筐体２を支持する逆Ｔ字状の二本の脚部３が取り付けられている。

筐体２の内部には、棒状のガイドレール４が配設されている。ガイドレール４にはキャリッジモータ５（図４参照）により駆動されるキャリッジ６が支持されており、キャリッジ６はガイドレール４に沿って主走査方向Ａに往復移動可能に構成されている。

図２に示すように、キャリッジ６には、主走査方向Ａに沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色ごとに複数の記録ヘッド７，７，７，７が搭載されており、これら各記録ヘッド７の記録媒体Ｐの記録面（上面）に対向する面には、インクを吐出するための複数のノズル１０（図３参照。）が記録ヘッド７の長手方向に沿って所定の間隔をもって配列されている。

また、キャリッジ６の主走査方向Ａにおける両側部には、ノズル１０から記録媒体Ｐに吐出されたインクに対して紫外線を照射してインクを硬化させるインク硬化用光源としての紫外線光源８が設けられている。紫外線光源８は、従来公知の高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管、エキシマーランプ、紫外線レーザー又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等のうちいずれか一つが適用される。また、単一光源で構成すること、及び、複数光源で構成することのいずれも可能である。

また、紫外線光源８と記録ヘッド７との間には、ノズル１０から記録媒体Ｐに吐出されたインクに対してフラッシュ（閃光）を照射し、その熱によりインクを所定の温度、例えば４０℃以上に加熱するフラッシュ光源９が設けられている。詳細には、フラッシュ光源９は、紫外線光源８から紫外線が照射される範囲と、フラッシュ光源９からフラッシュが照射される範囲とが記録媒体Ｐ上において重ならないように配置されて設けられている。

本実施形態におけるフラッシュ光源９としては、所定の光量のフラッシュを短時間に繰り返し照射できるものが好ましく、特に、赤外線の波長を含むフラッシュを照射できるものが好ましい。このようなものとしては、キセノンフラッシュランプ（日進電子工業株式会社製 ＳＸ−１５Ｌ）が挙げられる。また、紫外線光源８と同様、フラッシュ光源９も単一光源で構成すること、及び、複数光源で構成することのいずれも可能である。

このように、本実施形態では、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの硬化・定着を行う紫外線光源８の他に、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの加熱を行うフラッシュ光源９を紫外線光源８より近接して配設させることから、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクに対してフラッシュ光源９によりフラッシュを照射してから紫外線光源８により紫外線を照射させるようになっている。

また、キャリッジ６の移動可能範囲のうち記録媒体Ｐに記録を行う領域には、記録媒体Ｐを被記録面から支持する平板状のプラテン１１が設けられている。

プラテン１１の主走査方向Ａと直交する方向（以下、副走査方向Ｂという。）における上流側には、図示しない搬送モータにより駆動される搬送ローラ（図示せず。）が設けられており、搬送モータ及び搬送ローラとから搬送機構１２（図４参照。）が構成されている。搬送機構１２は、画像記録時において、キャリッジ６の動作に合わせて、記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し、記録媒体Ｐを副走査方向Ｂに間欠的に搬送するようになっている。

プラテン１１の主走査方向Ａの右側には、キャリッジ６に搭載された複数の記録ヘッド７をメンテナンスするためのメンテナンスユニット１３が設けられている。メンテナンスユニット１３は、キャリッジ６の移動範囲内であってキャリッジ６の下方に配置されている。

プラテン１１の走査方向Ａの左側には、インクを貯留する複数のインクタンク１４が配設されている。インクジェット記録装置１に用いられるインクの色としては、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を基本としており、その他にホワイト（Ｗ）、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）、ライトブラック（ＬＫ）等がある。一つのインクタンク１４には、これらの色のうちの何れかの色のインクが貯留されている。基本的にインクタンク１４ごとに異なる色のインクが貯留されているが、同じ色のインクが二以上のインクタンク１４に貯留されていても良い。

ここで、本実施形態で使用されるインクについて説明する。
本実施の形態に用いられるインクとしては、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−（発行所：技術情報協会、２００３年３月２７日発行）」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１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合する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。

具体的に、本実施の形態に用いられるインクは、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インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材（染料又は顔料）とを含むものである。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。

上記紫外線硬化性インクは、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硬化性インクとカチオン重合性化合物を含むカチオン硬化性インクとに大別されるが、どちらのインクも本実施の形態に用いられるインクとして適用可能であり、ラジカル硬化性インクとカチオン硬化性インクとを複合させたハイブリッド型インクを本実施の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が少ない又は無いカチオン硬化性インクのほうが機能性・汎用性に優れるため、本実施の形態では、特に、カチオン硬化性インクを用いている。本実施の形態に用いられるカチオン硬化性インクは、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性化合物と、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。

さらに、本実施の形態に用いられるインクには、赤外線を吸収して熱を発生する化合物が含まれていることが好ましい。本発明において、赤外線を吸収して熱を発生する化合物（赤外線吸収剤）とは、近赤外線を有効に吸収する染料又は顔料であり、好ましくは波長７６０ｎｍから１５００ｎｍの赤外線を有効に吸収する染料又は顔料であり、さらに好ましくは７６０ｎｍから１２００ｎｍの赤外線を有効に吸収する染料又は顔料である。また、これらの赤外線吸収剤は近赤外線領域に吸収極大を有する事が好ましく、波長７６０ｎｍから１５００ｎｍに吸収極大を有する事がより好ましく、波長７６０ｎｍから１２００ｎｍに吸収極大を有する事がさらに好ましい。

また、これらの赤外線吸収剤は、可視光線領域の透明性を要求される用途や色再現性を要求される用途においては、その要求される可視光線領域の透明性、色再現性に実質的に影響を与えない範囲内で添加することが好ましい。本発明の重合性組成物を含むインクを実際に使用するにあたり、使用者の所望する性能を発揮するために必要な種々の性能評価を検討の上、本発明のインクへの赤外線吸収剤の添加量を決定すればよい。特にインクのような色再現性を必要とされる用途においては、その色再現に実質的に影響を与えない範囲内で添加することが好ましい。具体的には、インクの全重量に対し０．０００１〜１０重量％、好ましくは０．０００１〜５重量％、さらに好ましくは０．００１〜1重量％であることが好ましい。

ここで、染料としては、市販の染料及び例えば「染料便覧」（有機合成化学協会編集、昭和４５年刊）等の文献に記載されている公知のものの中で、近赤外線領域に極大吸収を有するものが利用できる。具体的には、アゾ染料、金属錯塩アゾ染料、ピラゾロンアゾ染料、ナフトキノン染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染料、カルボニウム染料、キノンイミン染料、メチン染料、シアニン染料（メロシアニン染料含む）、スクワリリウム色素、ピリリウム塩、金属チオレート錯体等の染料の中で、近赤外線領域に極大吸収を有するものが挙げられる。このうち、特に好ましいのは、フタロシアニン染料、キノンイミン染料、シアニン染料（メロシアニン染料含む）、スクワリリウム色素、の染料の中で近赤外線領域に極大吸収を有するものである。

一方、本発明において使用される顔料としては、市販の顔料及びカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）便覧、「最新顔料便覧」（日本顔料技術協会編、１９７７年刊）、「最新顔料応用技術」（ＣＭＣ出版、１９８６年刊）、「印刷インキ技術」（ＣＭＣ出版、１９８４年刊）に記載されている中で近赤外線領域に極大吸収を有する顔料が利用できる。顔料の種類としては、黒色顔料、黄色顔料、オレンジ色顔料、褐色顔料、赤色顔料、紫色顔料、青色顔料、緑色顔料、蛍光顔料、金属粉顔料、その他、ポリマー結合色素が挙げられる。具体的には、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、ペリレン及びペリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、イソインドリノン系顔料、キノフタロン系顔料、染付けレーキ顔料、アジン顔料、ニトロソ顔料、ニトロ顔料、天然顔料、蛍光顔料、無機酸化錫、インジウム系化合物、無機顔料、の中で近赤外線領域に極大吸収を有する顔料が使用できる。

次に、本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐについて説明する。
本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとしては、通常のインクジェットプリンタに適用される普通紙，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ものが適用可能である。また、記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。

特に、本実施の形態で用いられる記録媒体Ｐとして、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が適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ-ρ-フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２〜１００μｍ（好ましくは６〜５０μｍ）の厚みを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。

更に、本実施の形態に用いられる記録媒体Ｐとして、樹脂により表面を被覆した各種紙、顔料を含むフィルム、発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体も適用可能である。

次に、本実施形態における制御構成について詳細に説明する。
図４に示すように、インクジェット記録装置にはＣＰＵ等から構成された制御部１５が備えられている。

制御部１５には外部に接続されたパソコン等のホストコンピュータ１６からＩ／Ｆ（インターフェース）１７を介して入力された画像データを元に画像処理を行う画像処理部１８が接続されている。

また、制御部１５には、記録ヘッド７を駆動させるヘッド駆動部１９が接続されており、画像データを基に各ノズル１０から吐出されるインクの量を制御するとともに、所定量のインクを各ノズル１０から吐出させるように吐出動作を制御するようになっている。

また、制御部１５には、紫外線光源８が接続されており、紫外線光源８は記録が開始されると、紫外線を照射する動作を開始し、所定量の紫外線を連続照射するように照射動作を制御するように構成されている。

また、制御部１５には、フラッシュ光源９が接続されており、制御部１５は、インクの吐出を行う際に、記録ヘッド７から１回に吐出されるインクの量を基に記録ヘッド７を構成する各ノズル１０から１回に吐出されるインクの平均量を演算し、これに応じて、フラッシュ光源９の照射量を変化させるように点灯動作を制御するようになっている。ここで、照射量とは、フラッシュ光源９が一定時間の間に照射するフラッシュ全体の光量を指している。

なお、本実施形態では、記録ヘッド７の長手方向に沿って１つのフラッシュ光源９を設け、１つの記録ヘッド７を１つのフラッシュ光源９で対応させたが、図５に示すように、記録ヘッド７の長手方向に沿って複数のフラッシュ光源９を設け、記録ヘッド７を構成する複数のノズル１０を分割してフラッシュ光源に対応するブロックを形成し（点線は分割する際の境界線を表している。）、制御部１５は各ブロックから吐出されるインクの量に応じて、対応するフラッシュ光源９の点灯制御を行い、１つの記録ヘッド７を複数のフラッシュ光源９で対応させる構成としてもよい。

また、本実施形態では、フラッシュ光源９を複数の記録ヘッド７のノズルに対応させ、複数の記録ヘッド７のノズルから吐出されるインクの量に応じてフラッシュ光源９の点灯制御を行ったが、記録ヘッド７毎にフラッシュ光源９を設けて記録ヘッドに対応するフラッシュ光源の点灯制御を行ってもよい。

このように、制御部１５は、フラッシュ光源９と記録ヘッド７とを対応させてフラッシュ光源９の点灯動作を行っており、図６に示すようなパルス状の駆動波形となるようにフラッシュ光源９に印加される電圧を制御するようになっている。

本実施形態において、制御部１５は、フラッシュ光源９がフラッシュを一定時間照射する際に、図７に示すように、フラッシュ光源９に印加する電圧の単位時間当たりのパルス数を変化させることにより照射量を変化させるようになっている。この場合において、制御部１５は、記録ヘッド７から吐出されるインク量が多い場合には、フラッシュ光源９に印加する電圧の単位時間当たりのパルス数を多くし、記録ヘッド７から吐出されるインク量が少ない場合には、フラッシュ光源９に印加する電圧の単位時間当たりのパルス数を少なくするようになっている。

なお、制御部１５は、フラッシュ光源９がフラッシュを一定時間照射する際に、図８に示すように、パルス状の印加電圧のピーク強度を変化させることにより照射量を変化させるものであってもよい。この場合において、制御部１５は、記録ヘッドから吐出されるインク量が多い場合には、印加電圧のピーク強度を高め、記録ヘッドから吐出されるインク量が少ない場合には、印加電圧のピーク強度を低くするようになっている。

また、制御部１５は、フラッシュ光源９がフラッシュを一定時間照射する際に、図９に示すように、パルス状の印加電圧の印加時間であるパルス幅を変化させることにより照射量を変化させるものであってもよい。この場合において、制御部１５は、記録ヘッドから吐出されるインク量が多い場合には、パルス幅を長くし、記録ヘッドから吐出されるインク量が少ない場合には、パルス幅を短くするようになっている。

また、制御部１５は、印加電圧の単位時間当たりのパルス数及びピーク強度、パルス幅の各パラメータを組み合わせたものを変化させて照射量を変化させるように制御構成させてもよい。

この他、制御部１５には、キャリッジモータ５、搬送機構１２が接続されており、画像データを基に各部材における動作を制御するようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

記録装置本体を作動させ、記録装置本体にホストＰＣ１０からＩ／Ｆ１１を介して所定の画像情報が画像処理部１８に送られると、搬送機構１２により記録媒体Ｐを副走査方向Ｂに搬送させる。

その後、フラッシュ光源９をフラッシュ点灯させ、記録媒体Ｐに向かって光線を照射させるとともに、キャリッジモータ５を駆動してキャリッジ６を記録媒体Ｐの直上を主走査方向Ａに沿って移動させる。

そして、キャリッジ６の移動中に、画像情報に基づき、ヘッド駆動部１９を介して記録ヘッド７を駆動させ、各ノズル１０から記録媒体Ｐに向けてインクを吐出させる。記録ヘッド７から吐出されたインクは、記録媒体Ｐ上に着弾し、その後、キャリッジ６の進行方向下流側のフラッシュ光源９を駆動してフラッシュを照射させる。

このとき、制御部１５は、記録ヘッド７から吐出されるインク量が多い場合には、フラッシュ光源９の印加電圧の単位時間当たりのパルス数を多くし、記録ヘッド７から吐出されるインク量が少ない場合にはフラッシュ光源９の単位時間当たりのパルス数を少なくし、図７に示すように記録ヘッド７から吐出されるインクの量に応じてフラッシュ光源９の単位時間当たりのパルス数を変化させ、照射量を変化させるようにフラッシュ光源９を制御している。

なお、図８に示すように、フラッシュ光源９の印加電圧のピーク強度が変化するように制御されている場合では、記録ヘッド７から吐出されるインク量が多い場合には、ピーク強度を高め、記録ヘッド７から吐出されるインク量が少ない場合には、ピーク強度を低くするように制御している。

また、図９に示すように、フラッシュ光源９の印加電圧のパルス幅が変化するように制御されている場合では、記録ヘッド７から吐出されるインク量が多い場合には、パルス幅を長くし、記録ヘッド７から吐出されるインク量が少ない場合には、パルス幅を短くするように制御している。

その結果、記録媒体Ｐ上のインクは、その量に応じて加熱具合を変化させつつ、インクの表面温度を瞬時に高温にしており、インクを硬化させるのに必要な紫外線の照射量の低減を可能にしている。特に、フラッシュ光源９から照射されるフラッシュに赤外線の波長を含まれている場合には、記録媒体上のインクは、効率よく赤外線を吸収して熱エネルギーに変換して加熱している。

その後、記録媒体Ｐ上のインクは、キャリッジ６の進行方向下流側の紫外線光源８から照射された紫外線により速やかに硬化され、記録媒体Ｐ上に定着される。

このとき、記録媒体Ｐ上のインクは、その量に応じてインクの加熱具合が変化しているので、記録媒体Ｐ上に異なるインク量のインクが吐出された場合でも、紫外線光源８から一定の露光量の紫外線が照射されることにより、過不足なくインクを硬化・定着をすることができる。

その結果、従来のように、吐出されたインク量が少ない部分の記録媒体Ｐ上に多量の熱量が与えられることにより、記録媒体Ｐ上でインクの対流を起こし、記録画像の表面上にシワやツレを発生させてしまうことがない。また、記録媒体Ｐ上にインクが吐出されていない部分に、紫外線が照射されて、記録媒体Ｐ自身を劣化させてしまうこともない。

以降、記録装置本体が上記の各動作を繰り返すことにより、記録媒体Ｐ上に画像が記録される。

以上のように、本発明におけるインクジェット記録装置１では、記録媒体Ｐ上に吐出されたインクの量に応じてインクを加熱させることができ、その状態で一定量の紫外線を照射して、記録媒体Ｐにインクを硬化・定着させることができるので、記録媒体Ｐ上の個々のインク滴は常に最適な露光量で硬化・定着することができる。

その際に、照射量は、記録ヘッドから吐出されたインクの量に応じて変化するので、従来のように、記録媒体Ｐ上に画像が記録されない領域のインクまでも加熱することがなく、さらに、記録媒体Ｐ上に多量のインクが着弾した領域と、少量のインクが着弾した領域、及び記録媒体Ｐ上に画像が記録されない領域において同量の照射量でフラッシュ点灯を行うことがないので、無駄な消費電力を一層低減させることができる。

また、従来のようにプラテン１１に記録媒体の被記録面から加熱するヒータを設けることがなく、筐体２の長大化を防ぐことができる。

また、紫外線光源８が照射する紫外線の露光量を低減させることができ、紫外線光源８の長寿命化を図ることができる。

なお、本実施形態では、インクとして紫外線硬化性インクを用いたが、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、Ｘ線、可視光線等の電磁波を含むものである。つまり、本実施形態に用いられるインクに、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物を用いる場合、すなわち、紫外線以外の光で硬化する光硬化性インクを用いる場合には、紫外線光源１２に代えて、その光を照射することでインクを硬化させることができる光源（インク硬化用光源）を適用すればよい。

なお、本実施形態においては、インクを硬化させるにあたり、フラッシュ光源と紫外線光源を併用した構成とし、フラッシュ光源をインクの加熱専用にし、紫外線光源をインクの硬化専用にして使用したが、フラッシュ光源によりインクを硬化させることも可能である。その際、フラッシュ光源９としては、紫外線の波長を含むフラッシュを短時間に繰り返し照射できるものであり、特に、赤外線の波長を含むフラッシュを照射できるものが好ましい。このようなものとしては、キセノンフラッシュランプ（日進電子工業株式会社製 ＳＸ−１５Ｌ）が挙げられる。この場合では、第１の実施形態と同様に、インクの量に応じて常に最適な露光量で硬化・定着させることができる他、キャリッジ６に紫外線光源８を搭載させる必要がないので、簡易な構成とすることができる。

本発明を適用したインクジェット記録装置の概略斜視図である。 図１におけるインクジェット記録装置の側方断面図である。 図１におけるキャリッジの一部の下面図である。 本発明に係るインクジェット記録装置の制御構成図である。 本発明に係るキャリッジの一部の下面図である。 図１におけるフラッシュ光源の波形図である。 図１におけるフラッシュ光源が単位時間あたりのパルス数を変化させることで照射量を変化させている様子を表す説明図である。 本発明に係るフラッシュ光源がピーク強度を変化させることで照射量を変化させている様子を表す説明図である。 本発明に係るフラッシュ光源がパルス幅を変化させることで照射量を変化させている様子を表す説明図である。

符号の説明

６ キャリッジ
７ 記録ヘッド
８ 紫外線光源
９ フラッシュ光源
１０ ノズル
１５ 制御部
Ｐ 記録媒体

Claims (9)

1. 記録媒体上にインクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出された前記インクにフラッシュを照射するフラッシュ光源とを備えたインクジェット記録装置であって、
   前記記録媒体上に吐出されるインク量に応じてフラッシュ光源の照射量を変化させる制御部を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧の単位時間あたりのパルス数を変化させることで前記照射量を変化させ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。
3. 前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧のピーク強度を変化させることで前記照射量を変化させ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。
4. 前記制御部は、前記フラッシュ光源に印加する電圧のパルス幅を変化させることで前記照射量を変化させること特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
5. 複数のフラッシュ光源を備えるとともに、前記記録ヘッドは複数のノズルを備えており、前記制御部は、前記複数のノズルを分割して前記フラッシュ光源に対応するブロックを形成し、前記各ブロックに対応する前記フラッシュ光源の点灯制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
6. 複数の記録ヘッドを備えており、前記制御部は、前記フラッシュ光源を前記複数の記録ヘッドのノズルに対応させ、前記複数の記録ヘッドのノズルに対応する前記フラッシュ光源の点灯制御を行うことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
7. 前記インクを硬化させることが可能な光を連続的に照射するインク硬化用光源を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記インク硬化用光源は紫外線光源であり、前記インクは、カチオン重合系の紫外線硬化性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。
9. 前記フラッシュ光源はキセノンフラッシュ光源であり、前記インクは、赤外線吸収剤を含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。

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