JP2007245374A - インクジェット記録装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェット方式により記録媒体上に吐出されたインクを良好に乾燥し得る技術の実現。
【解決手段】記録媒体上にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置１００は、紫外領域に吸収能を持つ色材を含有したインクを吐出する記録ヘッド１０４Ｋ〜１０４Ｙと、記録媒体上に吐出したインクに光を照射して乾燥する乾燥手段と、を備え、乾燥手段は、紫外領域の波長にて発光する１つ以上のＬＥＤと、ＬＥＤで発光した光をライン状に絞って記録媒体上に照射する光学部材を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット方式の記録技術に関するものである。

インクジェット方式の記録装置（以下、インクジェット記録装置という。）は、記録（以下、印字ともいう。）時の騒音の発生が少ないうえ、高集積ヘッドを使用することで、高解像度の画像データを高速で印字することができるという利点を有している。

近年、インクジェット記録装置の産業用途化が進むにつれ、印刷速度もより高速化が進む傾向にある。

ここで重要になるのが記録媒体上に吐出したインクの定着性であり、主にその乾燥速度である。
特開平11-151807号公報 特開平08-174812号公報

インクジェット記録装置において、記録媒体上に着弾したインク滴は徐々に記録媒体に吸収され、またインク中の溶媒の蒸発により乾燥するが、この吸収、乾燥の進行よりも早く記録媒体の印字面が他の物に触れたりすると印刷品位の低下や、印字面に触れた他の物（装置やオペレーターの手、記録媒体を重ねる場合は記録媒体など）を汚損することがある。

記録媒体の印字面がインクジェット記録装置の媒体排出口より下流において、他の物、例えばローラー等に触れることによる印刷品位の低下や、印字面に触れることによる他の物の汚損を防止するためには、インク吐出後において記録媒体へのインクの吸収や乾燥時間を稼ぐために、印字面が他のものに触れないような遮蔽物を設ける必要があり、高速印刷用途の場合には特に装置のサイズを大きくしてしまうことになる。

また、上記印刷品位の低下や他の物の汚損を防止するための他の手段として、例えば、特許文献１では記録媒体を予熱してその熱によりインクを乾燥させている。しかしながら、この方法ではシールラベルのような裏表の材質が異なる記録媒体を使用した際、熱による膨張率の差により湾曲し、正常な記録媒体の搬送を妨げる結果を招くこともある。

また、特許文献２では、赤外線LEDを使用して記録媒体を乾燥させているが、この方法では比較的光量を高くする必要があり、光量によっては記録媒体も共に加熱されやすい。従って、この方法でもシールラベルのような裏表の材質が異なる記録媒体を使用した際、熱による膨張率の差により湾曲し、正常な記録媒体の搬送を妨げる結果を招くことになる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、インクジェット方式により記録媒体上に吐出されたインクを良好に乾燥し得る技術を実現することである。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明のインクジェット記録装置は、記録媒体上にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、紫外領域に吸収能を持つ色材を含有した前記インクを吐出する記録ヘッドと、前記記録媒体上に吐出したインクに光を照射して乾燥する乾燥手段と、を備え、前記乾燥手段は、前記紫外領域の波長にて発光する１つ以上の光源を有する。

また、本発明のインクジェット記録装置の制御方法は、紫外領域に吸収能を持つ色材を含有したインクを吐出する記録ヘッドと、記録媒体上に吐出したインクに光を照射して乾燥するために前記紫外領域の波長にて発光する１つ以上の光源を有する乾燥手段と、を有するインクジェット記録装置の制御方法であって、前記記録ヘッドによるインク吐出に同期して前記光源を発光させると共に、前記光源から発光した光を前記記録媒体上のインク付着領域に対してスキャンして照射するように前記乾燥手段を制御する。

本発明によれば、インクが付着した記録媒体に対して紫外領域波長の光を照射することによって、記録媒体を殆ど加熱することなく、紫外領域に吸収性の高い色材を含むインク溶媒の蒸発、乾燥を促進させることができる。その結果、インクの滲み等による印刷品位の低下や、他の物への汚損を防止することができる。

以下に、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

以下の実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。

［第１の実施形態］
＜機械的構成＞
先ず、図１を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置の機械的構成について説明する。

図１は、本発明に係る実施形態のインクジェット記録装置内部の機械的構成を示す図である。

図１において、100はインクジェット記録装置、101はロール状に巻回され複数のシールラベルが台紙上に剥ぎ取り可能に仮着されたラベル用紙（記録媒体）であり、搬送モータ103により駆動される搬送ベルト102によって図中の矢印Ｆ（用紙搬送方向）に一定速度で搬送される。

104K〜104Yは記録ヘッドである。ラベル用紙101の各ラベル用紙先端部がラベル先端検知センサ105により検知されると、当該検知された位置を基準として各記録ヘッド104K〜104Yが所定のタイミングで各シールラベルに対してインクを吐出して文字や画像等の印刷データの印字動作を行う。

LED照射装置108は、ラベル用紙先端部がラベル先端検知センサ105により検知されると、当該検知された位置を基準として照射を行う。

印字動作が完了したラベル用紙101は、印字終了直後にインクジェット記録装置100の排紙側においてLED照射装置108によって紫外光が搬送方向と垂直方向でラベル用紙101の幅方向にライン状に照射され、インクの乾燥が行われる。インクは、LED照射装置108から照射される紫外光に対応した紫外領域波長に対して吸収能を持つ色材が含有されており、LED照射装置108はインクが吸収能を有する紫外領域波長にて発光するLED光源を有する。

印字動作は、例えば記録ヘッド104K（ブラックインク用の記録ヘッド）、104C（シアンインク用の記録ヘッド）、104M（マゼンタインク用の記録ヘッド）、104Y（イエローインク用の記録ヘッド）の計４色のカラーインクに対応した記録ヘッドを用いて行う。なお、本実施形態では各記録ヘッド104K〜104Yは、印字するラベル用紙の最大幅相当の記録幅を有するラインヘッドが用いられるものとする。

インクジェット記録装置100の下部には各々の記録ヘッド104K〜104Yに対応したインクカートリッジ106K〜106Yやサブタンク107K〜107Yが備えられている。

また、記録ヘッド104K〜104Yの下部には各々の記録ヘッドに対応してキャッピング機構109K〜109Yが備えられている。なお、図１では４個のキャッピング機構109K〜109Yに加えて２個のキャッピング機構109LC、109LMが例示されているが、これは、例えば淡シアン、淡マゼンタ、或いは特別な色のインクが追加された場合を想定した予備的な機構として設けられる。

インクカートリッジ106K〜106Y、サブタンク107K〜107Y、記録ヘッド104K〜104Y、及びキャッピング機構109K〜109Yの間は各インク毎に独立したインクチューブで接続されている。

＜電気的構成＞
次に、図２を参照して、本実施形態のインクジェット記録装置の電気的構成について説明する。

図２は、本発明に係る実施形態のインクジェット記録装置の電気的構成を示す図である。なお、図２に示す各ブロックにおいて、図１と同一の構成については同一の符号を付して示している。

図２において、200はホストコンピュータであり、当該ホストコンピュータ200から送信された印刷データはインクジェット記録装置100のインターフェイスコントローラ202を介して受信される。また、記録媒体であるラベル用紙101に関するデータ（例えば、シールラベルの枚数、種類やサイズ等）もインターフェイスコントローラ202を介して受信される。

201はCPU（中央演算処理装置）であり、印刷データの受信、印字動作、記録媒体のハンドリング、LED照射装置108等、インクジェット記録装置100全体の制御を司る。

インターフェイスコントローラ202を介して受信した印刷データはCPU201にて解析された後、各色成分ごとにイメージデータとしてイメージメモリ204にビットマップ展開される。

印字動作前の処理としてCPU201は入出力ポート（I/O）210、モータ駆動部211を介してキャッピングモータ（不図示）、及びヘッドモータ（不図示）を相互に駆動させ、記録ヘッド104K〜104Yをキャッピング位置（待機位置）から印字位置（印字開始時の記録ヘッド位置）へ移動させる。この印字動作前処理とほぼ同時に記録媒体であるラベル用紙101を給紙するための給紙モータ（不図示）及び搬送モータ103を駆動させ、ラベル用紙101を連続的に搬送する。

さらに、一定速度で搬送されるラベル用紙101への印字タイミングを決定するためにラベル先端検知センサ105でラベル用紙先端部が検出されると、当該検出信号がI/O208を介してCPU201に取り込まれる。

搬送モータ103によるラベル用紙101の搬送に同期して、CPU201はイメージメモリ204から対応する色のイメージデータを順次読み出し、記録ヘッド制御回路209を介して、対応する記録ヘッド104K〜104Yに当該イメージデータを転送し、各色インクを吐出して印字を行う。

CPU201はプログラムROM203に記憶された各種制御プログラムに基づいて動作し、インクジェット記録装置100全体を制御する。

図２に戻り、EEPROM206は、例えば前回のヘッド回復動作を実施した時刻を記憶したり、複数の記録ヘッド相互の幅及び用紙搬送方向の印字位置を微調整（レジストレーション）するための補正値等を記憶したり、あるいはインクジェット記録装置100固有のパラメータを記憶するための書き換え可能な不揮発性メモリである。

なお、CPU201はインク供給時や記録ヘッド104K〜104Yの回復動作時には、インク検知センサ216の検出結果をA/Dコンバータ207を介して受け取り、加圧ポンプモータ212、サブポンプモータ213を入出力ポート(I/O)210、モータ駆動部211を介して駆動制御する。また、操作パネル215より入力された各種情報は、入出力ポート(I/O)214を介してCPU201にて処理される一方、CPU201において処理された各種情報は、I/O214を介して操作パネル215に表示される。

図３は、本実施形態のLED照射装置の構成を示す図である。

図３において、LED照射装置108は、LED301で発光した光を、凸レンズ302、シリンドリカルレンズ303、凹レンズ304によってライン状に絞った上で記録媒体101に照射する。

なお、上記LED照射装置108によるインクの乾燥は、複数のLED光源を用いて行うように構成しても良い。

［第２の実施形態］
図４に示すように、１つ以上のLED301で発光した光を、凸レンズ302、凹レンズ304、アパーチャー401からなる光学部材により点状に絞った上でポリゴンミラー402に導き、回転するポリゴンミラー402に反射させることにより記録媒体101のほぼ全面をスキャンしながら照射するように構成しても良い。

［第３の実施形態］
図４と同様に、上記１つ以上のLED301で発光した光を、凸レンズ302、凹レンズ304、アパーチャー401からなる光学部材により点状に絞った上でポリゴンミラー402に導き、回転するポリゴンミラー402に反射させると共に、CPU201がポリゴンミラー401の回転周期とLED301の発光タイミングとを記録ヘッド104K〜104Yの吐出信号に同期させるよう制御し、記録媒体101上のインクが付着した領域のみに照射するようにしても良い。

なお、本発明は、上記制御機能を実現するソフトウェアのプログラムを記憶媒体に記憶させ、記憶媒体からプログラムコードを読み出して当該システムを構成する装置が実行することによっても、達成されることは言うまでもない。

本発明に係る実施形態のインクジェット記録装置の機械的構成を示す図である。 本発明に係る実施形態のインクジェット記録装置の電気的構成を示す図である。 本発明に係る実施形態のLED照射装置の構成を示す図である。 第２、第３の実施形態のLED照射装置の構成を示す図である。

符号の説明

100 インクジェット記録装置
101 ラベル用紙
102 搬送ベルト
103 搬送モータ
104 記録ヘッド
105 ラベル先端検知センサ
106 インクカートリッジ
107 サブタンク
108 LED照射装置
109 キャッピング機構
200 ホストコンピュータ
201 CPU（中央演算処理装置）
202 インターフェイスコントローラ
203 プログラムROM
204 イメージメモリ
205 ワークRAM
206 EEPROM
207 A/Dコンバータ
208 I/O
209 記録ヘッド制御回路
210 I/O
211 モータ駆動部
212 加圧ポンプ/モータ
213 サブポンプ/モータ
214 I/O
215 操作パネル
216 インク検知センサ
301 LED
302 凸レンズ
303 シリンドリカルレンズ
304 凹レンズ
401 アパーチャー
402 ポリゴンミラー

Claims (6)

1. 記録媒体上にインクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置であって、
   紫外領域に吸収能を持つ色材を含有した前記インクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録媒体上に吐出したインクに光を照射して乾燥する乾燥手段と、を備え、
   前記乾燥手段は、前記紫外領域の波長にて発光する１つ以上の光源を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記光源はLEDであり、
   前記乾燥手段は、前記LEDで発光した光をライン状に絞って前記記録媒体上に照射する光学部材を有す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. 前記光源はLEDであり、
   前記乾燥手段は、前記LEDの光を点状に絞る光学部材と、前記点状に絞られた光を前記記録媒体上にスキャンして照射する照射手段と、を有す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. 前記光源はLEDであり、
   前記乾燥手段は、前記LEDの光を点状に絞る光学部材と、前記記録媒体上のインク付着領域に対して、前記記録ヘッドによるインク吐出に同期して発光させながらスキャンして照射する照射手段と、を有す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。
5. 紫外領域に吸収能を持つ色材を含有したインクを吐出する記録ヘッドと、記録媒体上に吐出したインクに光を照射して乾燥するために前記紫外領域の波長にて発光する１つ以上の光源を有する乾燥手段と、を有するインクジェット記録装置の制御方法であって、
   前記記録ヘッドによるインク吐出に同期して前記光源を発光させると共に、前記光源から発光した光を前記記録媒体上のインク付着領域に対してスキャンして照射するように前記乾燥手段を制御することを特徴とする制御方法。
6. 前記光源はLEDであり、
   前記乾燥手段は、前記LEDの光を点状に絞って前記記録媒体上に照射することを特徴とする請求項５に記載の制御方法。

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