JP2007313840A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2007313840A JP2006148302A JP2006148302A JP2007313840A JP 2007313840 A JP2007313840 A JP 2007313840A JP 2006148302 A JP2006148302 A JP 2006148302A JP 2006148302 A JP2006148302 A JP 2006148302A JP 2007313840 A JP2007313840 A JP 2007313840A
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美晴 沖野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus favorably reproducing the gradient in a low-density region while suppressing a temperature rise which may involve fluctuations and decrease in luminous efficiency from a light source and performing curing of low-density regions having a comparatively low droplet-stroke density, at high sensitivity, in cases where an image recording is carried out in the environment with a comparatively high relative-humidity. <P>SOLUTION: The image forming apparatus forms an image by affording it through an inkjet method in which ink is cured by an active energy ray, wherein in the presence of an image region with an ink amount of 10 g/m<SP>2</SP>or less for composing an image, the temperature of the region selectively irradiated by the ultraviolet ray is increased by a heating element 17. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、像形成装置に関し、詳しくは、活性エネルギー線硬化型のインクをインクジェット法により被記録媒体上に打滴して像形成する像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that forms an image by ejecting an active energy ray-curable ink onto a recording medium by an ink jet method.

従来から褪色耐性等を有するインクとして、紫外線(UV)照射により硬化するUV硬化型のインクが広く知られている。このようなインクを用いた場合、被記録媒体上に所望の画像様にインクを打滴(記録)後、活性エネルギー線を照射して硬化させることにより画像が得られる。この場合の硬化には、一般にモノマー成分のラジカル重合又はカチオン重合を利用した系が汎用されている。   Conventionally, UV-curable inks that are cured by ultraviolet (UV) irradiation are widely known as inks having fading resistance and the like. When such ink is used, an image can be obtained by irradiating and curing an active energy ray after the ink is deposited (recorded) on the recording medium in a desired image form. In this case, a system using radical polymerization or cationic polymerization of monomer components is generally used for curing.

記録後の硬化は、活性エネルギー線のエネルギー強度や環境条件などの諸条件に関わらず良好に硬化が行なえることが望ましく、そのためには活性エネルギー線に対するインクの感度が安定的に高いことが好ましい。したがって、これまでインク組成の面から高感度を得る技術の検討が種々なされている。感度が低く硬化が不充分となる場合には、記録後の画像が擦れ等によって傷付いたり剥がれたりする等の支障を来すことが多く、また、高速記録を行なう場合の支障ともなる。   It is desirable that curing after recording can be performed satisfactorily regardless of various conditions such as the energy intensity and environmental conditions of the active energy ray. For this purpose, it is preferable that the sensitivity of the ink to the active energy ray is stably high. . Therefore, various studies have been made on techniques for obtaining high sensitivity from the viewpoint of ink composition. If the sensitivity is low and the curing is insufficient, the recorded image often suffers from scratching or peeling off due to rubbing or the like, and also becomes a hindrance when performing high-speed recording.

一方、上記に関連して、組成以外の観点から、打滴量の少ない場合に、波長305〜375nmの発光ダイオードを用いて露光することにより硬化を短時間で行なう技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、活性光線硬化型のインクを用い、着弾したインクに活性光線を照射し、加熱する画像形成方法が開示されており、ここでは様々な印字環境下において安定に記録を行なえるとされている(例えば、特許文献2参照)。
特開2004−181951号公報 特開2004−25479号公報
On the other hand, in relation to the above, from a viewpoint other than the composition, a technique is disclosed in which curing is performed in a short time by exposure using a light emitting diode having a wavelength of 305 to 375 nm when the amount of droplet ejection is small (for example, , See Patent Document 1). In addition, an image forming method is disclosed in which actinic light curable ink is used, and the landed ink is irradiated with actinic light and heated. Here, it is said that stable recording can be performed under various printing environments. (For example, refer to Patent Document 2).
JP 2004-181951 A JP 2004-25479 A

しかしながら、光硬化については、打滴するインクの量、すなわち記録画像の種類や濃度で異なる打滴密度によっては、必ずしも良好な硬化性能を得ることができない。   However, with regard to photocuring, good curing performance cannot always be obtained depending on the amount of ink to be ejected, that is, the droplet ejection density that varies depending on the type and density of the recorded image.

すなわち、例えば低濃度領域で再現性の高い画像を得るためには、連続階調となるように画像を再現することが重要であるが、そのためには低濃度領域では打滴量を少なくすることが必要となる。1色につき1種のインクで画像を形成する場合、特に低濃度領域を表現する際に打滴量を少なくする必要性がある。つまり、高濃度領域、すなわち打滴密度の高い領域の打滴量の最大値が20g/mである場合、低濃度領域の画像再現を良好にするのに必要な最小の打滴量はその1/1000、すなわち20mg/m以下であり、好ましくは1/4000、すなわち5mg/m以下となる。また、1色につき2種以上のインクで画像を形成しようとする場合にも、例えば色材含有量の多いインクと少ないインクとを用いたとき、少ないインクの色材含有量は多いインクの1/2〜1/5程度であり、低濃度領域の画像再現を良好にするのに必要な最小の打滴量は10〜25mg/mとなる。このように、低濃度領域では、打滴量は大きく減少する。 That is, for example, in order to obtain an image with high reproducibility in a low density region, it is important to reproduce the image so that it becomes a continuous tone. To that end, it is necessary to reduce the amount of droplet ejection in the low density region. Is required. When an image is formed with one type of ink for each color, it is necessary to reduce the droplet ejection amount, particularly when a low density region is expressed. In other words, when the maximum value of the droplet ejection amount in the high density region, that is, the region with a high droplet ejection density is 20 g / m 2 , the minimum droplet ejection amount required to improve the image reproduction in the low density region is 1/1000, that is, 20 mg / m 2 or less, and preferably 1/4000, that is, 5 mg / m 2 or less. Also, when an image is to be formed with two or more inks for each color, for example, when an ink having a high color material content and an ink having a low color material content are used, the color material content of the low ink is 1 The minimum droplet ejection amount necessary for improving the image reproduction in the low density region is 10 to 25 mg / m 2 . Thus, in the low density region, the droplet ejection amount is greatly reduced.

そして、打滴量が多い場合、すなわち打滴密度の高い画像部分と、打滴量の少ない場合、すなわち打滴密度の低い画像部分とでは、光照射したときの重合感度が大きく異なる傾向にある。
これは、打滴量が少ない場合には、基材上に着弾した滴と滴とがそれぞれ分離して存在する状態で露光されることになるため、打滴量が多い部分と比較すると、体積当たりの空気と接する面積が大きくなり、周囲環境の影響を受け易くなるためと推定される。また、カチオン重合型インクでは、空気中の水分による重合阻害を受けると考えられる。例えば、空気中の相対湿度が40%以上の雰囲気では、実用上障害となる程度の感度低下を来し、特に60%以上になると低下が顕著になるため、上記のいずれの場合にも著しい感度低下を起こしてしまい、高パワーの光源を用いるか、あるいは長時間の露光を要し、高コスト化又はプリント時間の長大化を招くことになる。また、感度低下は環境の相対湿度のみで支配されるものではなく、温度によっても変化する。
Then, when the droplet ejection amount is large, that is, the image portion having a high droplet ejection density, and when the droplet ejection amount is small, that is, the image portion having a low droplet ejection density, the polymerization sensitivity when irradiated with light tends to be greatly different. .
This is because when the droplet ejection amount is small, the droplets that have landed on the substrate are exposed in a state where the droplets are separated from each other. It is presumed that the area in contact with the hit air becomes large and is easily affected by the surrounding environment. In addition, it is considered that the cationic polymerization type ink is subjected to polymerization inhibition due to moisture in the air. For example, in an atmosphere where the relative humidity in the air is 40% or more, the sensitivity is reduced to a practical level, and particularly when the humidity is 60% or more, the reduction is significant. This causes a decrease, and a high-power light source is used, or long exposure is required, leading to an increase in cost or an increase in printing time. Further, the sensitivity reduction is not controlled only by the relative humidity of the environment, but also changes depending on the temperature.

また、上記した特許文献2のように、光照射後にインクを加熱する方法による場合は、一定の温度に加熱を行なおうとするために、機内温度が著しく上昇する傾向にあり、光源に例えばLEDを用いたときには発光効率の変動もしくは低下を来たし、結果的にインク量が少量であるときの光硬化を感度良く行なうことができない。   In addition, as in the above-mentioned Patent Document 2, in the case of using a method of heating ink after light irradiation, the temperature inside the apparatus tends to rise remarkably in order to heat the ink to a constant temperature. When is used, the luminous efficiency fluctuates or decreases, and as a result, photocuring cannot be performed with high sensitivity when the amount of ink is small.

本発明は、上記に鑑みなされたものであり、相対湿度が比較的高くなる環境下〔例えば40%RH以上(特に60%RH以上)〕で画像記録を行なう場合に、光源の発光効率の変動、低下を伴なうような温度上昇を抑えつつ、打滴密度の比較的低い低濃度領域の硬化を高感度に行なえ、低濃度領域で良好に階調再現することができる像形成装置を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above, and when image recording is performed in an environment where the relative humidity is relatively high (for example, 40% RH or more (especially 60% RH or more)), the light emission efficiency of the light source varies. Provides an image forming apparatus that can perform high-sensitivity curing of low density areas with relatively low droplet ejection density and achieve good gradation reproduction in low density areas, while suppressing temperature rise that is accompanied by a decrease. It is an object to achieve this purpose.

前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 活性エネルギー線により硬化するインクをインクジェット法により付与して像を形成する像形成装置であって、前記像を形成するインクの量が10g/m以下の領域が存在する場合に選択的に活性エネルギー線が与えられる領域の温度を上昇させる像形成装置である。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1> An image forming apparatus that forms an image by applying ink that is cured by an active energy ray by an inkjet method, and is selected when the amount of the ink that forms the image is 10 g / m 2 or less. An image forming apparatus that raises the temperature of a region to which an active energy ray is applied.

前記<1>に記載の像形成装置によれば、活性エネルギー線により硬化するインクを用いて像形成するインクの量が10g/m以下となる領域が存在する場合、すなわちインクの打滴密度の低い低濃度領域を形成する場合に選択的に、像の少なくとも一部を包む領域であって活性エネルギー線が与えられる領域(例えば低濃度領域)の温度を上昇させることで、インク滴の重合反応を促進でき、空気(特に水分)との接触が大きい場合の重合阻害が抑制されるので、必要以上に温度上昇するのを抑え、ひいては半導体発光素子(発光ダイオードを含む)を用いたときの素子の発光効率の低下を抑えながら、打滴密度が低くインク滴同士が合一せずに独立に存在する低濃度領域でも、高感度に重合硬化が行なえ、階調再現性の良好な画像を得ることができる。 According to the image forming apparatus according to <1>, droplet density when, i.e. ink amount of ink image formed using the ink that is curable by active energy rays there is a region to be 10 g / m 2 or less When forming a low density region having a low density, an ink droplet polymerization is selectively performed by increasing the temperature of a region that encloses at least a part of an image and is provided with an active energy ray (for example, a low density region). The reaction can be promoted, and polymerization inhibition when the contact with air (especially moisture) is large is suppressed. Therefore, the temperature rise more than necessary is suppressed. As a result, when a semiconductor light emitting device (including a light emitting diode) is used. While suppressing the decrease in light emission efficiency of the device, it is possible to polymerize and cure with high sensitivity even in a low density region where the droplet ejection density is low and ink droplets do not coalesce, and images with good gradation reproducibility can be obtained. Gain Can.

なお、「活性エネルギー線」は、光重合開始剤からラジカル又はカチオンを生じさせる活性線であり、紫外線(UV光)、可視光線、γ線、α線、X線、その他電子線が含まれる。   The “active energy rays” are actinic rays that generate radicals or cations from the photopolymerization initiator, and include ultraviolet rays (UV light), visible rays, γ rays, α rays, X rays, and other electron rays.

空気中の水分の影響を受け易いカチオン重合型インクを用いた場合に特に有効であり、例えば着弾したインク滴の温度を上昇させることにより、重合阻害の影響に起因する感度低下を効果的に低減することができる。   This is particularly effective when using cationic polymerization inks that are easily affected by moisture in the air. For example, by increasing the temperature of the ink droplets that have landed, the sensitivity reduction due to the effects of polymerization inhibition is effectively reduced. can do.

<2> 活性エネルギー線により硬化するインクを画像情報に応じて被記録媒体へ吐出する記録ヘッドと、前記記録ヘッドにより吐出された前記インクを少なくとも含む領域に活性エネルギー線を与えるエネルギー付与手段と、前記活性エネルギー線が与えられる前記領域を加熱する加熱手段と、吐出された前記インクの量が10g/m以下である画像領域が存在するときに、前記エネルギー付与手段により活性エネルギー線が与えられる前記領域を温度上昇させる昇温制御を行なう温度制御手段とを備えた前記<1>に記載の像形成装置である。 <2> a recording head that discharges ink cured by an active energy ray to a recording medium according to image information, and an energy applying unit that gives an active energy ray to a region including at least the ink ejected by the recording head; When there is a heating unit that heats the region to which the active energy ray is applied and an image region in which the amount of the ejected ink is 10 g / m 2 or less, the active energy ray is applied by the energy applying unit. The image forming apparatus according to <1>, further including a temperature control unit that performs temperature increase control for increasing the temperature of the region.

前記<2>に記載の像形成装置によれば、温度制御手段によって、ヘッドから吐出されたインクの量が10g/m以下である領域が存在するときに、エネルギー付与手段により活性エネルギー線が与えられる領域の温度を自動制御される加熱手段によって上昇させるようにするので、空気(特に水分)との接触による重合阻害を抑制し、必要以上に温度上昇するのを抑えるのに効果的である。 According to the image forming apparatus described in <2>, when there is a region where the amount of ink ejected from the head by the temperature control unit is 10 g / m 2 or less, the active energy ray is generated by the energy applying unit. Since the temperature of the given area is raised by automatically controlled heating means, it is effective to suppress polymerization inhibition due to contact with air (especially moisture) and to prevent the temperature from rising more than necessary. .

<3> 活性エネルギー線が与えられる領域の温度及び/又は湿度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された温度及び/又は湿度が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段とを更に備え、前記温度制御手段は、前記判定手段により判定された温度及び/又は湿度の範囲に応じて温度を上昇させることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載の像形成装置である。   <3> Detection means for detecting the temperature and / or humidity of the region to which the active energy ray is applied, and determination means for determining whether the temperature and / or humidity detected by the detection means is within a predetermined range. The image forming apparatus according to <1> or <2>, further comprising: the temperature control unit raising the temperature according to a temperature and / or humidity range determined by the determination unit. It is.

前記<3>に記載の像形成装置によれば、重合阻害の程度は温度及び/又は湿度により異なることから、重合反応が起きる雰囲気近傍の温度及び/又は湿度を検出し、検出された温度及び/又は湿度に基づいて、温度及び/又は湿度の範囲に応じ、すなわち重合硬化が良好に行なわれない場合であるか否かに応じて、選択的に活性エネルギー線が与えられる領域の温度を上昇させるようにするので、必要以上に温度上昇するのを抑え、ひいては半導体発光素子(発光ダイオードを含む)を用いたときの素子の発光効率の低下を抑えながら、重合阻害の影響を低減することができる。これにより、温度及び/又は湿度環境に関わらず安定して、低濃度領域でも高感度に重合硬化が行なえ、階調再現性の良好な画像を得ることができる。   According to the image forming apparatus described in <3>, since the degree of polymerization inhibition varies depending on the temperature and / or humidity, the temperature and / or humidity near the atmosphere in which the polymerization reaction occurs is detected, and the detected temperature and Based on the humidity and / or the humidity, depending on the temperature and / or humidity range, that is, whether or not polymerization curing is not performed well, the temperature of the region where the active energy ray is selectively given is increased. Therefore, it is possible to reduce the influence of polymerization inhibition while suppressing an increase in temperature more than necessary, and thus suppressing a decrease in luminous efficiency of the element when a semiconductor light emitting element (including a light emitting diode) is used. it can. As a result, regardless of the temperature and / or humidity environment, polymerization and curing can be performed with high sensitivity even in a low density region, and an image with good gradation reproducibility can be obtained.

<4> 前記エネルギー付与手段が、波長390nm以下の発光ダイオードであることを特徴とする前記<2>又は<3>に記載の像形成装置である。   <4> The image forming apparatus according to <2> or <3>, wherein the energy applying unit is a light emitting diode having a wavelength of 390 nm or less.

前記<4>に記載の像形成装置によれば、自己発熱の少ない半導体発光素子を用いて構成すると機内の昇温が少ないために重合阻害が起こりやすいことから、発光ダイオードを用いた構成とした場合に、活性エネルギー線が与えられる領域の温度を上昇させることによる効果が大きく、特に波長390nm以下の発光ダイオードは紫外線硬化型のインクに対する硬化能力の高いので、低濃度領域での重合硬化を高感度に行なえ、階調再現性の良好な画像が得られる。
更には、従来より用いられてきた放電による紫外線を発生させるランプ、例えばメタルハライドランプなどの発熱を伴なう光源を用いて所望の温度に常時加熱を行なう構成のように、それ自身の発熱により装置内の温度が著しく上昇し、インクの物性、特に粘度、表面張力が変動することによりインク吐出量が変動し濃度・色味が変動する、あるいは着弾したインク温度の上昇により紫外線による硬化感度が変動する等の問題が生じやすくなったり、発光ダイオードを用いたときの発光効率が低下することも回避できる。
According to the image forming apparatus described in <4>, the configuration using the light-emitting diode is configured because the polymerization is likely to be hindered because the temperature rise in the apparatus is small when the semiconductor light-emitting element with less self-heating is configured. In this case, the effect of increasing the temperature of the region to which the active energy ray is applied is large. Particularly, a light emitting diode having a wavelength of 390 nm or less has a high curing ability with respect to an ultraviolet curable ink. An image with good gradation reproducibility can be obtained with sensitivity.
Further, the apparatus uses the heat generated by itself, such as a configuration in which a light source accompanied by heat generation such as a lamp that generates ultraviolet rays by discharge, such as a metal halide lamp, which has been conventionally used, is used to constantly heat to a desired temperature. The temperature inside the ink rises significantly, and the ink discharge amount changes due to fluctuations in ink physical properties, especially viscosity and surface tension, resulting in fluctuations in density and color. It is also possible to avoid a problem such as a tendency to occur or a decrease in luminous efficiency when a light emitting diode is used.

本発明によれば、温度上昇に伴なう光源の発光効率の変動、低下を伴なうような温度上昇を抑えつつ、打滴密度の比較的低い低濃度領域の硬化を高感度に行なえ、低濃度領域で良好に階調再現することができる像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to perform curing in a low concentration region with a relatively low droplet ejection density with high sensitivity while suppressing a temperature increase that accompanies a change in light emission efficiency and a decrease in light emission accompanying a temperature increase, It is possible to provide an image forming apparatus that can reproduce gradations in a low density region.

以下、図面を参照して、本発明の像形成装置の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
本発明の像形成装置の第1実施形態を図1〜図6を参照して説明する。本実施形態の像形成装置は、取り込まれた画像情報から演算した所定のインク量が閾値に達しているか否かに応じて画像(インク)の温度を発熱体を用いて上昇させる昇温制御を行なう構成としたものである。
(First embodiment)
A first embodiment of an image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The image forming apparatus according to the present embodiment performs temperature increase control for increasing the temperature of an image (ink) using a heating element according to whether or not a predetermined ink amount calculated from captured image information has reached a threshold value. The configuration is to be performed.

本実施形態では、着色インクとして、白(W)、黒(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の5色を記録ヘッドに装填して画像を形成する場合を中心に説明する。但し、本発明においては下記実施形態に制限されるものではない。   In this embodiment, the case where an image is formed by loading five colors of white (W), black (BK), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) on the recording head as the colored ink is mainly used. Explained. However, the present invention is not limited to the following embodiment.

図1及び図2に示すように、本実施形態の像形成装置であるインクジェット記録装置は、被記録媒体である用紙20を一定の方向に搬送する搬送ロール16と、用紙20の搬送方向と垂直な方向に沿って設けられたガイド部材18と、ガイド部材18によって支持されると共にガイド部材18に沿って移動可能に配設され、各色ごとに着色インクを吐出する5つのヘッドユニットが内装された記録ヘッド11及び、波長390nm以下の紫外光を照射するエネルギー付与手段であるLED露光装置12を収容した記録ヘッドキャリッジ13と、吐出された着色インクの量が10g/m以下である低濃度領域が存在するときに、低濃度領域を含む紫外光が照射される領域の温度を上昇させる昇温制御を行なう制御装置14と、用紙20を介して用紙20上の画像(インク滴)を昇温するための発熱体17(加熱器)とを備えている。 As shown in FIGS. 1 and 2, an inkjet recording apparatus that is an image forming apparatus according to the present embodiment includes a conveyance roll 16 that conveys a sheet 20 that is a recording medium in a certain direction, and a direction perpendicular to the conveyance direction of the sheet 20. A guide member 18 provided along a specific direction, and supported by the guide member 18 and movably disposed along the guide member 18, and five head units that discharge colored ink for each color are incorporated. The recording head carriage 13 that houses the recording head 11 and the LED exposure device 12 that is an energy applying means for irradiating ultraviolet light having a wavelength of 390 nm or less, and a low density region in which the amount of the colored ink that is ejected is 10 g / m 2 or less Through a sheet of paper 20 and a control device 14 that performs temperature increase control for increasing the temperature of the region irradiated with ultraviolet light including the low-concentration region. And a heating element 17 (heater) for raising the temperature of the image (ink droplet) on the paper 20.

上記した、記録ヘッド11及びLED露光装置12を収容した記録ヘッドキャリッジ13、制御装置14、搬送ロール16、発熱体17、及びガイド部材18は、図示しない本体ハウジングに保持されている。また、記録ヘッドキャリッジ13には、フレキシブル基板に形成された信号線を通じて画像情報が送られるようになっている。   The recording head carriage 13, the control device 14, the transport roll 16, the heating element 17, and the guide member 18 that house the recording head 11 and the LED exposure device 12 are held by a main body housing (not shown). Further, image information is sent to the recording head carriage 13 through a signal line formed on a flexible substrate.

なお、記録ヘッドキャリッジ13の移動方向(主走査方向)を矢印M(図3参照)で、用紙20の移動方向(副走査方向)を矢印S(図1参照)でそれぞれ示す。   The moving direction (main scanning direction) of the recording head carriage 13 is indicated by an arrow M (see FIG. 3), and the moving direction (sub-scanning direction) of the paper 20 is indicated by an arrow S (see FIG. 1).

また、図1〜図3に示すように、各色の記録ヘッド11の下部は、ヘッドユニット11Aとして、図示しない複数のノズルが設けられている。また、ヘッドユニット11Aの上部には、各ヘッドユニット11Aにインクを供給するインクタンク11Bが配置されており、各色ごとの記録ヘッド11は、インクタンク11Bとヘッドユニット11Aとでそれぞれ構成されている。
インクタンク11Bの数は、各色の記録ヘッド11の数と対応するように設けられており、本実施形態では5つである。これにより、5色の着色インクを吐出することで、フルカラーの画像を記録することができるようになっている。
In addition, as shown in FIGS. 1 to 3, a plurality of nozzles (not shown) are provided as head units 11 </ b> A below the recording heads 11 of the respective colors. In addition, an ink tank 11B for supplying ink to each head unit 11A is disposed above the head unit 11A, and the recording head 11 for each color includes an ink tank 11B and a head unit 11A. .
The number of ink tanks 11B is provided so as to correspond to the number of recording heads 11 of each color, and is five in this embodiment. Thereby, a full color image can be recorded by discharging five colored inks.

記録ヘッド11は、図4に示すように、各色ごとにインク吐出用のヘッド部を備えており、白(W)インク吐出用ヘッドユニット、黒(BK)インク吐出用ヘッドユニット、イエロー(Y)インク吐出用ヘッドユニット、マゼンタ(M)インク吐出用ヘッドユニット、シアン(C)インク吐出用ヘッドユニットの5つのヘッドユニットが、LED露光装置12に近い側からW/BK/Y/M/Cの順に配列されている。   As shown in FIG. 4, the recording head 11 includes an ink discharge head unit for each color, and includes a white (W) ink discharge head unit, a black (BK) ink discharge head unit, and a yellow (Y). Five head units, an ink discharge head unit, a magenta (M) ink discharge head unit, and a cyan (C) ink discharge head unit, have W / BK / Y / M / C from the side close to the LED exposure device 12. They are arranged in order.

5つの各ヘッドユニットは、Spectra社製のSE−128で構成されており、25.4mm(1インチ)あたり50ノズル(=50drop/inch;dpi)のノズル密度となるように、それぞれ副走査方向に合計128のノズルが等間隔に配列されて取り付けられている。各ヘッドユニットは、ノズルが副走査方向に等間隔に配列されたノズル列が主走査方向に平行になるように配置されており、5つのヘッドを用いて、シアン、マゼンタ、イエロー、黒、白の5色のインクの打滴が可能であり、各ノズルは4KHzで吐出し、340mm/sで主走査し、被記録媒体上に1回の走査で主走査方向に300dpiの密度で打滴が行なえる。主走査が終了すると、被記録媒体は5つのヘッドに対してノズル列方向(副走査方向と平行方向)に所定量移動するように構成されており、24回の走査で画像形成を行なうことで主走査方向、副走査方向ともに600dpiの画像を形成できるようになっている。   Each of the five head units is composed of Spectra's SE-128, and the nozzle density is 50 nozzles (= 50 drop / inch; dpi) per 25.4 mm (1 inch). In total, 128 nozzles are arranged at equal intervals. Each head unit is arranged so that nozzle rows in which nozzles are arranged at equal intervals in the sub-scanning direction are parallel to the main scanning direction, and using five heads, cyan, magenta, yellow, black, white Are ejected at 4 KHz, and main scanning is performed at 340 mm / s, and droplets are ejected at a density of 300 dpi in the main scanning direction in one scan on the recording medium. Yes. When the main scanning is completed, the recording medium is configured to move a predetermined amount in the nozzle row direction (parallel to the sub-scanning direction) with respect to the five heads, and image formation is performed in 24 scans. An image of 600 dpi can be formed in both the main scanning direction and the sub-scanning direction.

複数のノズルが配列されたノズル列が配置されてなる5つのヘッドユニットが複数列にして設けられることにより、高速にカラー画像を形成することが可能である。また、ノズルを、特開昭63−160849号公報に記載されるように画像の幅と同等以上の幅分配置していわゆるラインヘッドを形成し、これらのノズルからの打滴と同時に副操作方向への移動を行なうことにより、さらに高速に画像形成することが可能である。
そして、このように高速化した場合において、本発明の像形成装置では高感度に硬化を行なうことができ、低濃度領域で良好に階調再現することができる点でより有効である。
By providing five head units in which a plurality of nozzles arranged with a plurality of nozzles are arranged in a plurality of rows, it is possible to form a color image at high speed. Further, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-160849, nozzles are arranged by a width equal to or greater than the width of the image to form a so-called line head, and in the sub-operation direction simultaneously with droplet ejection from these nozzles. By moving to, it is possible to form an image at higher speed.
When the speed is increased in this way, the image forming apparatus of the present invention is more effective in that the image forming apparatus can be cured with high sensitivity and gradation can be reproduced well in a low density region.

記録ヘッド11の各ヘッドユニットとしては、上記のSpectra社製のSE−128以外に、公知のインクジェットヘッドを適宜選択して使用することができる。
例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出する電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出する音響型インクジェット方式、インクを加熱して気泡を形成し、発生した圧力を利用するサーマル型インクジェット方式、等のいずれのヘッドであってもよい。なお、前記インクジェット方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式が含まれる。
上記のうち、ピエゾ素子を用いたドロップオンデマンド方式(圧力パルス方式)のインクジェットヘッドが好適である。
As each head unit of the recording head 11, a known inkjet head can be appropriately selected and used in addition to the above-mentioned SE-128 manufactured by Spectra.
For example, charge control method that ejects ink using electrostatic attraction force, drop-on-demand method (pressure pulse method) that uses oscillating pressure of piezo element, radiation pressure by irradiating ink by changing electrical signal to acoustic beam Any type of head may be used, such as an acoustic ink jet system that ejects ink by using a thermal ink jet system that heats ink to form bubbles and uses generated pressure. The ink jet method includes a method of ejecting a large number of low-density inks called photo inks in a small volume and a method of improving image quality using a plurality of inks having substantially the same hue and different densities.
Among these, a drop-on-demand type (pressure pulse type) ink jet head using a piezoelectric element is suitable.

また、記録ヘッド11は、例えば図1に示すインクタンク11Bのように、インクを保持するインク保持手段を備えることができる。インク保持手段には、公知のインクカートリッジを好適に適用することができ、前記各色の着色インク及び透明インクは各々別個にインクカートリッジに充填されることが好ましく、特開平5−16377号公報に記載の変形可能な容器に収納してタンクとすることも可能である。また、特開平5−16382に記載のようにサブタンクを有していると、インクのヘッドへの供給が更に安定する。また、特開平8−174860号公報に記載のようにインク供給室の圧力が低下した場合に、弁の移動によりインクを供給する形態のカートリッジを用いることも可能である。
これらのインク保持手段において、ヘッド内のメニスカスを適切に保つための負圧付与方法としては、インク保持手段の高さ、すなわち水頭圧による方法、インク流路中に設けたフィルタの毛細管力による方法、ポンプ等により圧力を制御する方法、特開昭50−74341号公報に記載のインクをインク吸収体に保持しその毛細管力により負圧を付与する方法、等が好適である。
In addition, the recording head 11 can include an ink holding unit that holds ink, such as an ink tank 11B shown in FIG. A known ink cartridge can be suitably applied to the ink holding means, and it is preferable that the colored ink and the transparent ink of each color are separately filled in the ink cartridge, as described in JP-A-5-16377. It is also possible to store in a deformable container to form a tank. Further, when a sub tank is provided as described in JP-A-5-16382, the supply of ink to the head is further stabilized. Further, as described in JP-A-8-174860, it is possible to use a cartridge that supplies ink by moving a valve when the pressure in the ink supply chamber decreases.
In these ink holding means, a method for applying a negative pressure to appropriately maintain the meniscus in the head includes a method using the height of the ink holding means, that is, a water head pressure, and a method using a capillary force of a filter provided in the ink flow path. A method of controlling the pressure with a pump or the like, a method of holding an ink in an ink absorber described in JP-A-50-74341, and applying a negative pressure by its capillary force are suitable.

本発明の像形成装置は、着色インクの温度を安定化する安定化手段を備えることが好ましい。温度を一定に保つ部位は、インクを保持するインク保持手段(インクカートリッジやタンク等(中間タンクがある場合は中間タンク))からノズル射出面までの配管系、部材の全てが対象となる。   The image forming apparatus of the present invention preferably includes a stabilizing means for stabilizing the temperature of the colored ink. The part that keeps the temperature constant covers all of the piping system and members from the ink holding means (ink cartridge, tank, etc. (intermediate tank if there is an intermediate tank)) that holds the ink to the nozzle ejection surface.

インクの吐出は、射出安定性を高める観点から、各インクを40〜80℃に加熱し、インクの粘度を30mPa・s以下、好ましくは20mPa・s以下に下げた後に行なうようにすることが好ましい。一般に、活性エネルギー線硬化型のインクでは、概して水性インクより粘度が高いため、温度変動による粘度変動幅が大きい。インクの粘度変動はそのまま、液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響し、画質劣化を引き起こしやすいため、インクの温度をできるだけ一定に保つことが重要である。したがって、インクの温度を検出する検出手段、インクを加熱するインク加熱手段、及び検出されたインクの温度に応じてインク加熱手段による加熱を制御する制御手段を備えていることが好ましい。   Ink ejection is preferably performed after each ink is heated to 40 to 80 ° C. and the viscosity of the ink is lowered to 30 mPa · s or less, preferably 20 mPa · s or less, from the viewpoint of improving ejection stability. . In general, an active energy ray-curable ink generally has a higher viscosity than a water-based ink, and therefore has a large viscosity fluctuation range due to temperature fluctuations. It is important to keep the temperature of the ink as constant as possible, since the ink viscosity fluctuation has a great influence on the droplet size and the droplet ejection speed and easily causes image quality deterioration. Accordingly, it is preferable to include a detection unit that detects the temperature of the ink, an ink heating unit that heats the ink, and a control unit that controls heating by the ink heating unit in accordance with the detected temperature of the ink.

インクの温度をコントロールする方法としては、特に制限はないが、例えば、温度センサを各配管部位に複数設け、インクの流量、環境温度に応じた加熱制御が行なえるようにすることが望ましい。また、ヘッドユニットは、外気からの温度の影響を受けないように熱的に遮断もしくは断熱されていることが好ましい。また、加熱に要するプリンタ立上げ時間を短縮するため、あるいは熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行なうと共に、被加熱対象の熱容量を小さくすることが好ましい。あるいは、インクの温度に応じて記録ヘッドへの印加エネルギーを制御することも好適である。   The method for controlling the temperature of the ink is not particularly limited. For example, it is desirable to provide a plurality of temperature sensors in each piping portion so that heating control according to the ink flow rate and the environmental temperature can be performed. Moreover, it is preferable that the head unit is thermally blocked or insulated so as not to be affected by the temperature from the outside air. In order to shorten the printer start-up time required for heating or to reduce the loss of thermal energy, it is preferable to insulate from other parts and reduce the heat capacity of the object to be heated. Alternatively, it is also preferable to control the energy applied to the recording head according to the ink temperature.

インクの温度は、設定温度±5℃であるのが好ましく、より好ましくは設定温度±2℃、更に好ましくは設定温度±1℃である。   The temperature of the ink is preferably set temperature ± 5 ° C., more preferably set temperature ± 2 ° C., and still more preferably set temperature ± 1 ° C.

LED露光装置12は、機内のヘッドの主走査方向の上流側、つまり図4においてヘッドの副走査方向の右手側に、記録ヘッド11から吐出されて着弾した被記録媒体上のインク滴に対して照射可能なように設けられている。LED露光装置12には、波長が365nmの光を発光する発光ダイオード(LED)が取り付けられ、記録ヘッド11からの吐出と同時にあるいは吐出の後に、波長365nmの光を照射できるようになっている。   The LED exposure device 12 applies ink droplets on the recording medium ejected from the recording head 11 and landed on the upstream side in the main scanning direction of the head in the apparatus, that is, on the right hand side in the sub-scanning direction of the head in FIG. It is provided so that it can be irradiated. A light emitting diode (LED) that emits light having a wavelength of 365 nm is attached to the LED exposure device 12 so that light having a wavelength of 365 nm can be irradiated simultaneously with or after ejection from the recording head 11.

発光ダイオード(LED)は、複数個のチップを副走査方向に等間隔に配列して構成されたものであり、例えば、本実施形態で示した装置では、具体的には、8個のNCCU033(波長365nm;日亜化学工業(株)製)が、ヘッドユニットのノズル列と平行に7mm間隔で、インクが着弾した被記録媒体と約10mm離れた位置に配列されている。このLEDは、1チップあたり2.25Wの電力を消費し、約100mWの光出力にて発光する。このように、列状に配列し、約10mm離れた位置に配置することにより、被記録媒体上では約170mW/cmの露光パワーが得られるようになっている。 The light emitting diode (LED) is configured by arranging a plurality of chips at equal intervals in the sub-scanning direction. For example, in the apparatus shown in this embodiment, specifically, eight NCCU 033 ( Wavelength 365 nm (manufactured by Nichia Chemical Industry Co., Ltd.) is arranged at a distance of about 10 mm from the recording medium on which the ink has landed at intervals of 7 mm parallel to the nozzle rows of the head unit. This LED consumes 2.25 W of power per chip and emits light with a light output of about 100 mW. In this way, the exposure power of about 170 mW / cm 2 can be obtained on the recording medium by arranging in rows and disposing at a position about 10 mm apart.

また、LED露光装置12は、記録ヘッド11と連結されて一体化した構造となっており、各ヘッドユニットがインクを必要に応じて打滴しながら移動すると同時にLED露光装置12も移動できるように構成されている。記録ヘッド11からインクが被記録媒体上に打滴されると同時又は打滴された後に、LEDより光照射され、記録ヘッドと露光装置とがともにノズル列と直交する主走査方向に移動することにより、着弾前にあるいは着弾直後にインクの硬化反応が開始される。   Further, the LED exposure device 12 is connected and integrated with the recording head 11, so that each head unit can move while ejecting ink as necessary, and at the same time, the LED exposure device 12 can also move. It is configured. When ink is ejected from the recording head 11 onto the recording medium, or simultaneously after the ink is ejected, the LED is irradiated with light, and both the recording head and the exposure device move in the main scanning direction orthogonal to the nozzle row. Thus, the ink curing reaction is started before the landing or immediately after the landing.

本発明の像形成装置を構成するエネルギー付与手段としては、上記のLED露光装置(発光ダイオード)に限られるものではなく、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ等を用いてもよいし、半導体レーザ、蛍光灯等を用いてもよい。また、熱陰極管、冷陰極管、電子線、X線等、インクの重合反応が進行する光源、電磁波等を用いることができる。
WO99/54415号に記載の光ファイバーを用いた方法やコリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当ててUV光を照射する方法を用いてもよい。
メタルハライドランプを用いる場合、ランプは10〜1000W/cmのものが好ましい。
また、被記録材料の表面での照度としては、1mW/cm2〜100W/cm2の範囲が好ましい。
The energy applying means constituting the image forming apparatus of the present invention is not limited to the LED exposure apparatus (light emitting diode) described above. For example, a mercury lamp, a metal halide lamp, or the like may be used, or a semiconductor laser or a fluorescent lamp. Etc. may be used. In addition, a light source, an electromagnetic wave, or the like in which a polymerization reaction of ink proceeds, such as a hot cathode tube, a cold cathode tube, an electron beam, or an X-ray, can be used.
A method using an optical fiber described in WO99 / 54415 or a method of irradiating UV light by applying a collimated light source to a mirror surface provided on the side surface of the head unit may be used.
When a metal halide lamp is used, the lamp is preferably 10 to 1000 W / cm.
The illuminance on the surface of the recording material is preferably in the range of 1 mW / cm 2 to 100 W / cm 2 .

また、エネルギー付与手段に高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を使用する場合、これらは放電に伴ないオゾンを発生するため、排気手段を有することが好ましい。排気手段は、インク吐出時に発生するインクミストの回収を兼ねるべく配置してあることが好適である。   Moreover, when using a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, etc. for an energy provision means, since these generate | occur | produce ozone with discharge, it is preferable to have an exhaust means. The exhaust means is preferably arranged so as to also collect ink mist generated during ink ejection.

次に、活性エネルギー線の好ましい照射条件について説明する。
基本的な照射方法は、特開昭60−132767号公報に記載があるが、具体的には、ヘッドユニットの近隣にあるいは両側にエネルギー付与手段を設け、記録ヘッドと一体的に走査させることにより行なえる。駆動を伴なわない別光源を用いて硬化を完了させてもよい。
照射は、インクの吐出と同時に、あるいはインクの着弾後一定時間をおいて行なうことができる。着弾後一定時間をおいて照射する場合、着弾から照射までの時間は0.01〜0.5秒とすることが好ましく、より好ましくは0.01〜0.3秒、更に好ましくは0.01〜0.15秒である。着弾から照射までの時間を極短時間にすることで、インクが硬化前に滲むのを防止することができる。
Next, preferable irradiation conditions for active energy rays will be described.
The basic irradiation method is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-132767. Specifically, an energy applying means is provided in the vicinity of the head unit or on both sides, and scanning is performed integrally with the recording head. Yes. Curing may be completed using another light source that is not driven.
Irradiation can be performed simultaneously with the ejection of the ink or after a certain period of time after the ink has landed. When irradiating at a certain time after landing, the time from landing to irradiation is preferably 0.01 to 0.5 seconds, more preferably 0.01 to 0.3 seconds, and still more preferably 0.01. ~ 0.15 seconds. By making the time from landing to irradiation extremely short, it is possible to prevent the ink from bleeding before curing.

硬化させるための活性エネルギー線がインク吐出ノズルに照射されると、ノズル面表面に付着したインクミスト等が固化し、インク吐出の妨げとなる可能性があるため、ノズルへの照射を最小限に留めるため、遮光等の措置を施すことが好ましい。具体的には、ノズルプレートへの照射を防止する隔壁を設ける、あるいは迷光を低減するべく被記録材への入射角を限定するための手段を設ける等が好適である。   When active energy rays for curing are applied to the ink discharge nozzles, ink mist attached to the surface of the nozzle surface may solidify and hinder ink discharge. In order to stop, it is preferable to take measures such as shading. Specifically, it is preferable to provide a partition wall that prevents the nozzle plate from being irradiated, or to provide means for limiting the incident angle to the recording material so as to reduce stray light.

本実施形態のインクジェット記録装置では、図1に示すように、搬送ロール16により支持手段である支持台34上の用紙20を搬送すると共に、記録ヘッドキャリッジ13を往復動作させながら、画像情報に応じてインク滴を用紙20の表面に吐出し、用紙20上に画像を形成する。   In the ink jet recording apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the transport roll 16 transports the paper 20 on the support base 34 that is a support means, and reciprocates the recording head carriage 13, according to the image information. Ink droplets are ejected onto the surface of the paper 20 to form an image on the paper 20.

支持台34は、記録ヘッド11に対向配置されており、アルミ製の台座33と台座33上面に配置された用紙20を直接支持する発熱体(加熱器)17とで構成され、この発熱体17は、インク52が吐出される際に用紙20を支持すると共に、用紙20上に着弾したインク滴を用紙20を介して加熱できるようになっている。   The support base 34 is disposed to face the recording head 11 and includes an aluminum base 33 and a heating element (heater) 17 that directly supports the paper 20 disposed on the top surface of the base 33. Is configured to support the paper 20 when the ink 52 is ejected and to heat the ink droplets that have landed on the paper 20 via the paper 20.

発熱体17は、電熱線が内装されるように二枚のアルミ箔が貼り合わされたアルミ箔ヒーターである。発熱体には、このアルミ箔ヒーター以外に、導電により発熱するように構成された熱容量が被記録媒体より小さいものを選択して使用できる。   The heating element 17 is an aluminum foil heater in which two aluminum foils are bonded together so that a heating wire is embedded therein. In addition to the aluminum foil heater, a heating element having a smaller heat capacity than that of the recording medium can be selected and used.

LED露光装置12は、図2〜図3に示すように、記録ヘッド11に隣り合うように配設されており、用紙20上に着弾したインク52(図1参照)は、LED露光装置12から発せられた紫外光によって硬化するように構成されている。そして、活性エネルギー線である紫外光が照射される領域にインク量が10g/m以下の画像領域が存在するときには、発熱体17がオンされ、用紙20を介して用紙20上の画像(インク)の温度を上昇させて光硬化が良好に行なえるようになっている。 The LED exposure device 12 is disposed adjacent to the recording head 11 as shown in FIGS. 2 to 3, and the ink 52 (see FIG. 1) that has landed on the paper 20 is transferred from the LED exposure device 12. It is comprised so that it may harden | cure with the emitted ultraviolet light. When there is an image area with an ink amount of 10 g / m 2 or less in the area irradiated with ultraviolet light, which is an active energy ray, the heating element 17 is turned on, and the image (ink) on the paper 20 is passed through the paper 20. ) Can be cured at a high temperature.

このとき、加熱手段である発熱体によって紫外光(活性エネルギー線)が与えられる領域の温度を上昇させる場合、インクの量が10g/m以下の画像領域が形成されるときに該画像領域の温度を上昇させるように加熱されるが、少なくとも画像(インク)もしくは画像が形成された用紙20を支持している部分の発熱体17を選択的に駆動して加熱してもよい。 At this time, when the temperature of the region to which the ultraviolet light (active energy ray) is applied by the heating element as the heating means is increased, the image region is formed when an image region having an ink amount of 10 g / m 2 or less is formed. The heating is performed so as to increase the temperature, but at least the image (ink) or the portion of the heating element 17 that supports the paper 20 on which the image is formed may be selectively driven and heated.

また、発熱体17と台座33とには、用紙を吸着する吸着手段として、複数の吸着孔56が設けられており、ポンプ58により、吸着孔56から空気を吸い込むことで、搬送される用紙20の浮き上がりを防止し、用紙上の画像(インク)の昇温を効率よく行なうことができるようになっている。   Further, the heating element 17 and the pedestal 33 are provided with a plurality of suction holes 56 as suction means for sucking paper, and the paper 20 that is conveyed by sucking air from the suction holes 56 by the pump 58. The image (ink) on the paper can be efficiently heated.

上記の記録ヘッド11、LED露光装置12、搬送ロール16、及び発熱体17等は、制御装置14と電気的に接続されており、制御装置14によって動作タイミングが制御されるようになっている。この制御装置14は、上記のように画像情報に応じてインク滴を吐出すると共に、インク10g/mを閾値として光硬化させる画像領域(インク滴)を含む領域の温度上昇の可否を制御する温度制御を担うものである。 The recording head 11, the LED exposure device 12, the transport roll 16, the heating element 17, and the like are electrically connected to the control device 14, and the operation timing is controlled by the control device 14. The control device 14 ejects ink droplets according to the image information as described above, and controls whether or not the temperature of the region including the image region (ink droplet) to be photocured with the ink 10 g / m 2 as a threshold can be increased. It is responsible for temperature control.

以下、本実施形態の像形成装置を用いて行なう画像の形成について、図5〜図6を参照して、制御装置14により温度制御して行なう画像形成プロセスを中心に説明する。   Hereinafter, image formation performed using the image forming apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 5 to 6 focusing on an image forming process performed by controlling the temperature by the control device 14.

本実施形態で画像を形成する際の基本的な信号の流れ(制御プロセス)を図5に示す。ここで、従来は図10−(a)〜(b)に示すような信号の流れが一般的であるが、本実施形態では、図5中の「*」が示された構成(演算部、加熱器)、具体的には、画像形成のために必要なインクの打滴量の演算(図6中のステップ120)、及びプリント制御の際のヘッド駆動回路への信号伝達を発熱体(加熱器)による加熱の有無を待って行なう経路(図6中のステップ140、160、200)を設けて構成されている。   FIG. 5 shows a basic signal flow (control process) when an image is formed in this embodiment. Here, conventionally, a signal flow as shown in FIGS. 10A to 10B is generally used. However, in the present embodiment, a configuration (operation unit, Heating unit), specifically, calculation of ink droplet ejection amount necessary for image formation (step 120 in FIG. 6), and signal transmission to the head drive circuit at the time of print control, heating element (heating) A path (steps 140, 160, and 200 in FIG. 6) that waits for the presence or absence of heating by the vessel is provided.

プリント制御が開始されると、装置内のメモリに記憶された画像情報が打滴信号処理部に送られ、打滴信号に対応する打適量に応じて選択的に発熱体(加熱器)を駆動しあるいは駆動せずに、記録ヘッドの主走査と同期してヘッド駆動回路、LED駆動回路を経て対応するヘッドユニットによるインクの吐出、LEDの点灯を行ない、さらに副走査の動作を行なって画像の形成を終了する。
以下、図6に示す昇温制御ルーチンを参照して具体的に説明する。
When the print control is started, the image information stored in the memory in the device is sent to the droplet ejection signal processing section, and the heating element (heater) is selectively driven according to the appropriate amount corresponding to the droplet ejection signal. Without being driven or driven, ink is ejected by the corresponding head unit through the head drive circuit and LED drive circuit in synchronization with the main scan of the recording head, the LED is turned on, and further, the sub-scan operation is performed to perform image scanning. Finish formation.
Hereinafter, the temperature increase control routine shown in FIG. 6 will be specifically described.

本実施形態の像形成装置と電気的に接続された不図示の情報処理装置(例えばコンピュータ)から画像形成の要求がなされると、図6に示す昇温制御ルーチンが実行される。
本ルーチンが実行されると、まずステップ100において、装置内の画像メモリに記憶された画像情報が打滴信号処理部に取り込まれ、ステップ120において、画像情報に基づいて可視画像を形成するための打滴信号に対応する必要打滴量、具体的には、画像を1mm四方の領域に分割して各々の画像領域の着色インクの打滴量(Wインク、BKインク、Yインク、Mインク、Cインク各々の必要打滴量)の演算が行なわれ、各色のインク量が決定される。
When a request for image formation is made from an information processing apparatus (not shown) (for example, a computer) electrically connected to the image forming apparatus of this embodiment, a temperature increase control routine shown in FIG. 6 is executed.
When this routine is executed, first, in step 100, image information stored in the image memory in the apparatus is taken into the droplet ejection signal processing unit, and in step 120, a visible image is formed based on the image information. The required droplet ejection amount corresponding to the droplet ejection signal, specifically, the image is divided into 1 mm square regions, and the droplet ejection amounts (W ink, BK ink, Y ink, M ink, The required ink ejection amount for each of the C inks is calculated, and the ink amount for each color is determined.

ステップ140において、画像を1mm四方の領域に分割して算出された打滴量の値(Wインク、BKインク、Yインク、Mインク、及びCインクの合計量)が10g/m以下であるか否か、すなわち光硬化を良好に行なうのに昇温が必要であるか否かが判定される。 In step 140, the droplet ejection amount value (total amount of W ink, BK ink, Y ink, M ink, and C ink) calculated by dividing the image into 1 mm square areas is 10 g / m 2 or less. Whether or not it is necessary to raise the temperature for good photocuring is determined.

ステップ140において、インクの打滴量が10g/m以下であると判定されたときには、LED露光装置の紫外線照射による硬化が不充分となるおそれがあるので、ステップ160において、LED露光装置12による紫外線照射領域、すなわち10g/m以下のインク量で構成される低濃度領域が形成される用紙位置に対応する発熱体17がオン(ON)され駆動する。 If it is determined in step 140 that the ink droplet ejection amount is 10 g / m 2 or less, the LED exposure apparatus 12 may be insufficiently cured by ultraviolet irradiation. The heating element 17 corresponding to the sheet position where the ultraviolet irradiation region, that is, the low density region constituted by the ink amount of 10 g / m 2 or less is formed is turned on (ON) and driven.

上記のようにして、光硬化を行なわせる画像(インク)が位置する発熱体17をオンした後、ステップ180において、記録ヘッド11の主走査と同期して、各色のヘッドユニットを駆動すると共に、LED露光装置12のLEDを点灯する。このとき、着色インクの打適量が少なく打滴密度の低い低濃度画像を形成しようとする際に、一般にはインク滴同士が合一することなく単独で存在するインク滴が多く存在し、雰囲気中の水分等の影響を受けて光硬化反応が阻害されやすいが、インクの温度を上昇させて光硬化反応を行なわせるようにすることにより、硬化反応が促進されて高感度に硬化が行なえ、低濃度領域で良好な階調再現性を得ることができる。   After turning on the heating element 17 where the image (ink) to be photocured is positioned as described above, in step 180, the head units of the respective colors are driven in synchronization with the main scanning of the recording head 11. The LED of the LED exposure device 12 is turned on. At this time, when trying to form a low-density image with a small amount of colored ink and a low droplet ejection density, there are generally many ink droplets that exist independently without the ink droplets being united, The photo-curing reaction is likely to be hindered by the influence of moisture, etc., but by increasing the temperature of the ink to cause the photo-curing reaction to be carried out, the curing reaction is accelerated and curing can be performed with high sensitivity. Good gradation reproducibility can be obtained in the density region.

主走査の終了後、ステップ220において、所定量だけ副走査を行なって記録ヘッドを移動させる。
また、ステップ140において、インクの打滴量が10g/mを超えていると判定されたときには、LED露光装置の紫外線照射による硬化が不充分となるおそれがないので、ステップ200で発熱体17をオフ(OFF)したまま、ステップ220に移行する。
After the main scanning is completed, in step 220, the recording head is moved by performing a sub scanning by a predetermined amount.
If it is determined in step 140 that the ink droplet ejection amount exceeds 10 g / m 2 , there is no possibility that the LED exposure apparatus will be insufficiently cured by ultraviolet irradiation. The process proceeds to step 220 while keeping OFF.

そして、ステップ240において、所望の画像の形成が終了したか否かが判定され、未だ画像が形成されていないと判定されたときには、ステップ120に戻って、上記と同様の操作を繰り返す。また、ステップ240において、画像の形成が終了したと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。   In step 240, it is determined whether or not formation of a desired image has been completed. If it is determined that an image has not yet been formed, the process returns to step 120 and the same operation as described above is repeated. If it is determined in step 240 that the image formation has been completed, this routine is terminated.

このように、本実施形態では、1mm四方の領域ごとに、取り込まれた画像情報から着色インクの打滴量を演算し、その演算結果である必要インク量が10g/m以下の少量であるときに選択的に少なくとも画像領域の温度が上昇するように制御される。 As described above, in this embodiment, for each 1 mm square area, the droplet ejection amount of the colored ink is calculated from the captured image information, and the required ink amount as a result of the calculation is a small amount of 10 g / m 2 or less. Sometimes, at least the temperature of the image area is controlled to be selectively increased.

本実施形態では、支持台上に発熱体17を設けて用紙を介して用紙上に形成されたインク画像の温度を上昇させて光硬化が良好に行なえる構成としたが、活性エネルギー線が与えられる領域である、紫外線の照射により光硬化させる画像領域を含む領域の温度を上昇させる方法は、発熱体による用紙(被記録媒体)を介した昇温方法に限られず、例えば、(1)赤外線を選択的に照射する方法、(2)赤外レーザ光をスキャンさせる方法、(3)赤外LEDアレイを選択的に点灯する方法など、装置構成や目的等に応じて適宜選択することができる。   In the present embodiment, the heating element 17 is provided on the support base to increase the temperature of the ink image formed on the paper through the paper so that the photocuring can be performed satisfactorily. The method of raising the temperature of the region including the image region that is photocured by irradiation with ultraviolet rays is not limited to the method of raising the temperature via the paper (recording medium) by the heating element. For example, (1) infrared rays Can be selected as appropriate according to the device configuration, purpose, etc., such as a method of selectively irradiating, (2) a method of scanning infrared laser light, and (3) a method of selectively lighting an infrared LED array. .

また、画像を形成するうえで、被記録材料上での着色インクの着弾径としては、10〜500μmの範囲が好適であり、したがって吐出時のインク滴の直径は5〜250μmの範囲が好ましく、このときのノズル径は15〜100μmであることが好ましい。   In forming an image, the landing diameter of the colored ink on the recording material is preferably in the range of 10 to 500 μm. Therefore, the diameter of the ink droplets at the time of ejection is preferably in the range of 5 to 250 μm. The nozzle diameter at this time is preferably 15 to 100 μm.

画像を形成する場合、50〜2400dpiが好ましいが、そのためにはヘッドのノズル密度は10〜2400dpiであることが好ましい。ここで、ヘッドのノズル密度は低くとも、被記録材料の搬送方向に対して傾ける、あるいは複数のヘッドユニットを相対的にずらして配置することにより、ノズル間隔の大きいヘッドで高密度の着弾を実現することが可能である。また、上記のようにヘッドもしくは被記録材の往復移動により、低ノズルピッチでヘッドが移動するごとに被記録材を所定量搬送させ、インク滴を異なる位置に着弾させることにより、高密度の画像記録を実現することができる。   When an image is formed, 50 to 2400 dpi is preferable. For this purpose, the nozzle density of the head is preferably 10 to 2400 dpi. Here, even if the nozzle density of the head is low, high-density landing can be achieved with a head having a large nozzle interval by tilting with respect to the recording material conveyance direction or by disposing multiple head units relative to each other. Is possible. In addition, by reciprocating the head or the recording material as described above, each time the head moves at a low nozzle pitch, the recording material is conveyed by a predetermined amount, and the ink droplets are landed at different positions, so that a high-density image is obtained. Recording can be realized.

被記録材料への着色インクの打滴量としては、良好な階調を再現する観点から、0.05〜25g/m2の範囲で任意に制御できることが好適であり、これを実現するためにヘッドから吐出するインク滴の大きさ、数量を制御することが好ましい。 In order to achieve this, the amount of colored ink applied to the recording material can be arbitrarily controlled within the range of 0.05 to 25 g / m 2 from the viewpoint of reproducing good gradation. It is preferable to control the size and quantity of ink droplets ejected from the head.

記録ヘッドと被記録材料との間隔は、0.5〜2mm程度が好ましい。間隔が前記範囲内であると、ヘッドもしくは被記録材料の移動に伴なう空気の流れでインク滴の飛翔が乱れたり、着弾位置精度が低下することがなく、被記録材料の凹凸、搬送機構に起因する振動等により両者が互いに接触する危険性を回避できる。   The interval between the recording head and the recording material is preferably about 0.5 to 2 mm. When the distance is within the above range, the flying of the ink droplets is not disturbed by the air flow accompanying the movement of the head or the recording material, and the landing position accuracy is not deteriorated. It is possible to avoid the danger of both coming into contact with each other due to vibrations and the like caused by.

以下、被記録材料及びインク(着色インクを含む)について詳述する。なお、ここで述べる被記録材料、インクの詳細については、後述の第2実施形態においても同様である。   Hereinafter, the recording material and the ink (including the colored ink) will be described in detail. The details of the recording material and ink described here are the same in the second embodiment described later.

[被記録材料]
被記録媒体としては、インク浸透性の被記録媒体、インク非浸透性の被記録媒体をともに使用することができる。
前記インク浸透性の被記録媒体としては、普通紙、インクジェット専用紙、コート紙、電子写真共用紙、布、不織布、多孔質膜、高分子吸収体等が挙げられる。これらについては特開2001−1891549号公報などに「被記録材料」として記載されている。
[Recording material]
As the recording medium, both an ink-permeable recording medium and an ink-impermeable recording medium can be used.
Examples of the ink-permeable recording medium include plain paper, inkjet exclusive paper, coated paper, electrophotographic co-paper, cloth, non-woven fabric, porous film, and polymer absorber. These are described as “recording materials” in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-181549.

前記インク非浸透性の被記録媒体としては、アート紙、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器、木材等が挙げられる。加えて各機能を付加するために、これら材質を複数組み合わせ複合化した基材も挙げることができる。   Examples of the ink-impermeable recording medium include art paper, synthetic resin, rubber, resin-coated paper, glass, metal, earthenware, and wood. In addition, in order to add each function, a base material in which a plurality of these materials are combined and combined can also be exemplified.

前記合成樹脂としては、いかなる合成樹脂も用いることができるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、および、ポリブタジエンテレフタレート等のポリエステル;ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、および、ポリプロピレン等のポリオレフィン;並びに、アクリル樹脂、ポリカーボネート、および、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等や、ジアセテート、トリアセテート、ポリイミド、セロハン、及びセルロイド等が挙げられる。   Although any synthetic resin can be used as the synthetic resin, for example, polyesters such as polyethylene terephthalate and polybutadiene terephthalate; polyolefins such as polyvinyl chloride, polystyrene, polyethylene, polyurethane, and polypropylene; and acrylic resins , Polycarbonate, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, diacetate, triacetate, polyimide, cellophane, celluloid, and the like.

前記合成樹脂を用いた基材の形状(厚み)は、フィルム状でもよいし、カード状又はブロック状でもよく、特に限定されることなく、所望の目的に応じて適宜選定することができる。
また、合成樹脂は透明であっても不透明であってもよい。合成樹脂の使用形態としては、いわゆる軟包装に用いられるフィルム状で用いることが好ましい態様の一つであり、各種非吸収性のプラスチック及びそのフィルムを用いることができる。各種プラスチック製のフィルムとしては、例えば、PETフィルム、OPSフィルム、OPPフィルム、ONyフィルム、PVCフィルム、PEフィルム、および、TACフィルムを挙げることができる。
The shape (thickness) of the base material using the synthetic resin may be a film shape, a card shape or a block shape, and is not particularly limited and can be appropriately selected according to a desired purpose.
The synthetic resin may be transparent or opaque. As a usage form of the synthetic resin, it is one of the preferred embodiments to be used in the form of a film used for so-called soft packaging, and various non-absorbable plastics and films thereof can be used. Examples of various plastic films include PET film, OPS film, OPP film, ONy film, PVC film, PE film, and TAC film.

前記樹脂コート紙としては、例えば、透明ポリエステルフィルム、不透明ポリエステルフィルム、不透明ポリオレフィン樹脂フィルム、及び紙の両面がポリオレフィン樹脂でラミネートされた樹脂被覆紙などが挙げられ、前記樹脂被覆紙が特に好ましい。   Examples of the resin-coated paper include a transparent polyester film, an opaque polyester film, an opaque polyolefin resin film, and a resin-coated paper in which both sides of the paper are laminated with a polyolefin resin. The resin-coated paper is particularly preferable.

[インク]
インクは、重合性化合物と光重合開始剤及び/又は増感剤とを少なくとも含み、画像記録後、活性エネルギー線の照射によって記録画像の硬化が可能なように構成され、着色インクに構成される場合は更に色材を含んでなる。また、インクは、必要に応じて、有機溶剤や各種添加剤などの他の成分を用いて構成することができる。
[ink]
The ink includes at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator and / or a sensitizer, and is configured to be capable of curing a recorded image by irradiation with active energy rays after image recording, and is configured as a colored ink. In some cases, it further comprises a color material. Further, the ink can be constituted using other components such as an organic solvent and various additives as required.

前記重合性化合物は、光重合開始剤から発生される活性種により重合反応を生起し、硬化する化合物であり、例えば、ラジカル重合性化合物、カチオン重合性化合物が挙げられ、一種又は二種以上を適宜選択することができる。   The polymerizable compound is a compound that causes a polymerization reaction by an active species generated from a photopolymerization initiator and cures, and examples thereof include a radical polymerizable compound and a cationic polymerizable compound. It can be selected appropriately.

前記ラジカル重合性化合物は、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1つ有する化合物であり、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。単官能の化合物及び官能基が2つ以上の多官能化合物のいずれも用いることができ、好ましくは多官能化合物である。例えば、(メタ)アクリレートが好適であり、単官能及び二官能以上の(メタ)アクリレートを適宜選択することができる。
前記カチオン重合性化合物としては、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。例えば、特開平6−9714号、特開2001−31892号、同2001−40068号、同2001−55507号、同2001−310938号、同2001−310937号、同2001−220526号などの各公報に記載の、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物、オキシラン化合物などが挙げられる。
The radical polymerizable compound is a compound having at least one ethylenically unsaturated bond capable of radical polymerization in the molecule, and includes those having a chemical form such as a monomer, an oligomer, and a polymer. Either a monofunctional compound or a polyfunctional compound having two or more functional groups can be used, and a polyfunctional compound is preferred. For example, (meth) acrylate is suitable, and monofunctional and bifunctional or higher (meth) acrylate can be appropriately selected.
As the cationic polymerizable compound, various known cationic polymerizable monomers known as photo cationic polymerizable monomers can be used. For example, in JP-A-6-9714, JP-A-2001-31892, JP-A-2001-40068, JP-A-2001-55507, JP-A-2001-310938, JP-A-2001-310937, and JP-A-2001-220526. Examples thereof include vinyl ether compounds, oxetane compounds, and oxirane compounds.

前記光重合開始剤は、活性エネルギー線の作用又は増感色素の電子励起状態との相互作用を経て化学変化を生じ、ラジカル、酸、又は塩基の少なくとも1種を生成する化合物である。具体的には、活性エネルギー線の付与により活性なラジカル種を発生して重合性化合物(すなわちインク)の重合硬化を開始、促進する開始剤、活性エネルギー線の付与によりカチオン種を発生して同様に重合性化合物(すなわちインク組成物)の重合硬化を開始、促進する開始剤などが含まれ、下記の重合開始剤の中から適宜選択できる。   The photopolymerization initiator is a compound that generates a chemical change through the action of an active energy ray or the interaction with an electronically excited state of a sensitizing dye to generate at least one of a radical, an acid, or a base. Specifically, an active radical species is generated by application of active energy rays to initiate and accelerate polymerization curing of the polymerizable compound (ie, ink), and a cationic species is generated by application of active energy rays. Includes an initiator that initiates and accelerates the polymerization and curing of the polymerizable compound (that is, the ink composition), and can be appropriately selected from the following polymerization initiators.

光重合開始剤としては、例えば、 Bruce M. Monroeら著、Chemical Revue,93,435(1993). や、R.S.Davidson著、Journal of Photochemistry and biology A :Chemistry,73.81(1993). 、J. P. Faussier "Photoinitiated Polymerization-Theory and Applications" :Rapra Review vol.9, Report, Rapra Technology(1998).、M.Tsunooka et al.,Prog.Polym.Sci.,21,1(1996). に記載されたものが挙げられる。また、「イメージング用有機材料」(有機エレクトロニクス材料研究会編、ぶんしん出版(1993年)、p.187〜192参照)に化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物として記載されている化合物が挙げられる。更には、F. D.Saeva,Topics in Current Chemistry,156,59(1990).、G. G. Maslak, Topics in Current Chemistry, 168, 1 (1993).、H. B. Shuster et al, JACS, 112, 6329 (1990).、I. D. F.Eaton et al, JACS, 102, 3298(1980).等に記載の、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て酸化的もしくは還元的に結合解裂を生じる化合物群も挙げることができる。
好ましい光重合開始剤として、芳香族ケトン類、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム塩化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、等が挙げられる。
As photopolymerization initiators, for example, Bruce M. Monroe et al., Chemical Revue, 93, 435 (1993), RSD Davidson, Journal of Photochemistry and biology A: Chemistry, 73.81 (1993), JP Faussier “Photoinitiated Polymerization- Theory and Applications ": Rapra Review vol. 9, Report, Rapra Technology (1998)., M. Tsunooka et al., Prog. Polym. Sci., 21, 1 (1996). In addition, it is described as a chemical amplification type photoresist or a compound used for photocationic polymerization in “Organic Materials for Imaging” (see Organic Electronics Materials Research Group, Bunshin Publishing (1993), p. 187 to 192). Compounds. Furthermore, FDSaeva, Topics in Current Chemistry, 156, 59 (1990) .GG Maslak, Topics in Current Chemistry, 168, 1 (1993) .HB Shuster et al, JACS, 112, 6329 (1990) .IDFEaton A group of compounds that undergo oxidative or reductive bond cleavage through interaction with the electronically excited state of a sensitizing dye, as described in et al, JACS, 102, 3298 (1980).
Preferred photopolymerization initiators include aromatic ketones, aromatic onium salt compounds, organic peroxides, hexaarylbiimidazole compounds, ketoxime ester compounds, borate compounds, azinium salt compounds, metallocene compounds, active ester compounds, carbon halogens. Examples thereof include a compound having a bond.

増感剤としては、以下に列挙する化合物類に属しており、かつ350nm〜450nmの波長領域に吸収波長を有するものが挙げられる。
例えば、多核芳香族類(例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、2−エチル−9,10−ジメトキシアントラセン等)、キサンテン類(例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンB、ローズベンガル等)、シアニン類(例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン等)、メロシアニン類(例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン等)、チアジン類(例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー等)、アクリジン類(例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン等)、アントラキノン類(例えば、アントラキノン等)、スクアリウム類(例えば、スクアリウム等)、クマリン類(例えば、7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン等)などが挙げられる。
Examples of the sensitizer include those belonging to the compounds listed below and having an absorption wavelength in a wavelength region of 350 nm to 450 nm.
For example, polynuclear aromatics (eg, pyrene, perylene, triphenylene, 2-ethyl-9,10-dimethoxyanthracene, etc.), xanthenes (eg, fluorescein, eosin, erythrosine, rhodamine B, rose bengal, etc.), cyanine (Eg, thiacarbocyanine, oxacarbocyanine, etc.), merocyanines (eg, merocyanine, carbomerocyanine, etc.), thiazines (eg, thionine, methylene blue, toluidine blue, etc.), acridines (eg, acridine orange, chloroflavin, etc.) , Acriflavine, etc.), anthraquinones (eg, anthraquinone, etc.), squaliums (eg, squalium), and coumarins (eg, 7-diethylamino-4-methylcoumarin).

本発明に係るインク(着色インクを含む)は、上記の光重合開始剤及び増感剤の少なくとも一方を含有することが好ましい。   The ink according to the present invention (including a colored ink) preferably contains at least one of the photopolymerization initiator and the sensitizer.

前記色材には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の色材(顔料、染料)を適宜選択して用いることができる。例えば、耐候性に優れた画像を形成する観点では、顔料が好ましい。また、染料としては油溶性染料が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in the said color material, According to a use, well-known various color materials (pigment, dye) can be selected suitably, and can be used. For example, a pigment is preferable from the viewpoint of forming an image having excellent weather resistance. The dye is preferably an oil-soluble dye.

前記顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されている全ての有機顔料及び無機顔料、又は顔料を、分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」(2000年刊)、W.Herbst,K.Hunger「Industrial Organic Pigments」、特開2002−12607号公報、特開2002−188025号公報、特開2003−26978号公報、特開2003−342503号公報に記載の顔料が挙げられる。
The pigment is not particularly limited, and all commercially available organic pigments and inorganic pigments or pigments dispersed in an insoluble resin or the like as a dispersion medium, or a resin is grafted on the pigment surface. Can be used. Moreover, what dye | stained the resin particle with dye can be used.
Examples of these pigments include, for example, “Pigment Dictionary” (2000), edited by Seijiro Ito. Herbst, K.M. Hunger “Industrial Organic Pigments”, JP 2002-12607 A, JP 2002-188025 A, JP 2003-26978 A, and JP 2003-342503 A3.

顔料粒子の体積平均粒径は、0.02〜0.60μmが好ましく、最大粒径は3μm以下が好ましく、さらに好ましくは、1μm以下となるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、濾過条件を設定することができる。   The volume average particle diameter of the pigment particles is preferably 0.02 to 0.60 μm, the maximum particle diameter is preferably 3 μm or less, more preferably 1 μm or less, selection of pigment, dispersant, dispersion medium, and dispersion conditions The filtration conditions can be set.

顔料は分散して用いることができ、分散には例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
顔料の分散には、分散剤を添加することも可能であり、分散剤として水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレート、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、顔料誘導体等を挙げることができる。また、ルーブリゾール社のSolsperseシリーズなどの市販の高分子分散剤を用いることも好ましい。
The pigment can be used in a dispersed manner. For example, a ball mill, sand mill, attritor, roll mill, jet mill, homogenizer, paint shaker, kneader, agitator, Henschel mixer, colloid mill, ultrasonic homogenizer, pearl mill, wet jet A dispersing device such as a mill can be used.
It is also possible to add a dispersant to the dispersion of the pigment. As the dispersant, a hydroxyl group-containing carboxylic acid ester, a salt of a long-chain polyaminoamide and a high molecular weight acid ester, a salt of a high molecular weight polycarboxylic acid, a high molecular weight unsaturated Examples include acid esters, polymer copolymers, modified polyacrylates, aliphatic polycarboxylic acids, naphthalene sulfonic acid formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phosphate esters, and pigment derivatives. It is also preferable to use a commercially available polymer dispersant such as Solsperse series manufactured by Lubrizol.

前記染料としては、従来公知の化合物(染料)から適宜選択して使用することができる。具体的には、特開2002−114930号公報の段落[0023]〜[0089]に記載されている染料などが挙げられる。   As said dye, it can select from a conventionally well-known compound (dye) suitably, and can use it. Specific examples include the dyes described in paragraphs [0023] to [0089] of JP-A No. 2002-114930.

イエロー染料としては、例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、例えば、カップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物を有するアゾメチン染料、例えば、ベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料、例えば、ナフトキノン染料、アントラキノン染料等のキノン系染料などがあり、これ以外の染料としては、キノフタロン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料等を挙げられる。また、マゼンタ染料としては、例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、ピラゾロトリアゾール類、閉環型活性メチレン化合物類(例えば、ジメドン、バルビツール酸、4−ヒドロキシクマリン誘導体)、電子過剰ヘテロ環(例えば、ピロール、イミダゾール、チオヘン、チアゾール誘導体)、を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、例えば、カップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料、例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料、例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのキノン系染料、例えばジオキサジン染料などのような縮合多環系染料等を挙げることができる。また、シアン染料としては、例えば、インドアニリン染料、インドフェノール染料のようなアゾメチン染料、シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料;フタロシアニン染料、アントラキノン染料、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピロロピリミジン−オン、ピロロトリアジン−オン誘導体を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、インジゴ・チオインジゴ染料を挙げることができる。   Examples of yellow dyes include, for example, phenols, naphthols, anilines, pyrazolones, pyridones, aryl or heteryl azo dyes having open-chain active methylene compounds as coupling components, for example, open-chain active methylene compounds as coupling components Azomethine dyes having, for example, methine dyes such as benzylidene dyes and monomethine oxonol dyes, for example, quinone dyes such as naphthoquinone dyes and anthraquinone dyes, and other dyes include quinophthalone dyes and nitro dyes Nitroso dyes, acridine dyes, acridinone dyes and the like. Examples of magenta dyes include phenols, naphthols, anilines, pyrazolones, pyridones, pyrazolotriazoles, and ring-closing active methylene compounds (for example, dimedone, barbituric acid, 4- Aryl or heteroaryl azo dyes having hydroxycoumarin derivatives), electron-rich heterocycles (eg pyrrole, imidazole, thiophene, thiazole derivatives), eg azomethine dyes having pyrazolones, pyrazolotriazoles as coupling components, eg arylidene dyes , Styryl dyes, merocyanine dyes, methine dyes such as oxonol dyes, carbonium dyes such as diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, xanthene dyes, such as naphthoquinone, anthraquinone Quinone dyes such anthrapyridone, can be mentioned condensed polycyclic dyes such as, for example, dioxazine dye. Examples of cyan dyes include azomethine dyes such as indoaniline dyes and indophenol dyes, cyanine dyes, oxonol dyes, polymethine dyes such as merocyanine dyes, carbonium such as diphenylmethane dyes, triphenylmethane dyes, and xanthene dyes. Dyes; phthalocyanine dyes, anthraquinone dyes such as phenols, naphthols, anilines, pyrrolopyrimidin-one, aryl or heterylazo dyes having a pyrrolotriazin-one derivative, and indigo / thioindigo dyes.

前記染料の中でも、油溶性のものが好ましい。「油溶性」とは、25℃の水への溶解度(水100gに溶解する色素の質量)が1g以下であるものを意味し、好ましくは0.5g以下、より好ましくは0.1g以下である。したがって、いわゆる水に不溶性の油溶性染料が好ましい。   Among the dyes, oil-soluble ones are preferable. “Oil-soluble” means that the solubility in water at 25 ° C. (mass of pigment dissolved in 100 g of water) is 1 g or less, preferably 0.5 g or less, more preferably 0.1 g or less. . Therefore, so-called water-insoluble oil-soluble dyes are preferred.

顔料などの諸成分の分散媒としては、溶剤を添加してもよく、また、無溶媒で、低分子量成分である前記重合性化合物を分散媒として用いてもよいが、本発明に係るインクを活性エネルギー線硬化型のインクに構成するときには、インクを被記録媒体上に打滴後、硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化されたインク画像中に溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、残留する溶剤のVOC(Volatile Organic Compound)の問題が生じるためである。かかる観点から、分散媒としては重合性化合物を用い、中でも、最も粘度が低いカチオン重合性モノマーを選択することが、分散適性やインクのハンドリング性向上の点で好ましい。   As a dispersion medium for various components such as pigments, a solvent may be added, or the polymerizable compound which is a low molecular weight component without a solvent may be used as a dispersion medium. When the ink is composed of an active energy ray curable ink, it is preferably solventless in order to cure the ink after it is deposited on the recording medium. This is because if the solvent remains in the cured ink image, the solvent resistance is deteriorated or a problem of VOC (Volatile Organic Compound) of the remaining solvent occurs. From this point of view, it is preferable to use a polymerizable compound as the dispersion medium, and in particular, to select a cationic polymerizable monomer having the lowest viscosity in terms of dispersion suitability and ink handling properties.

本発明におけるインクの少なくとも一つは、カチオン重合性インクであることが好ましく、上記のカチオン重合性化合物を用いた系が好適である。   At least one of the inks in the present invention is preferably a cationic polymerizable ink, and a system using the above cationic polymerizable compound is suitable.

インクには、前記成分以外に、目的に応じて、界面活性剤、増感色素、感度を一層向上あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する共増感剤、重合禁止剤、褪色防止するための紫外線吸収剤や有機系及び金属錯体系の褪色防止剤、安定性向上のための酸化防止剤、射出物性の制御のための導電性塩類、有機溶剤、膜物性を調整するための高分子化合物など、種々の添加剤を併用することができる。   In addition to the above components, the ink contains surfactants, sensitizing dyes, co-sensitizers that have functions such as further improving sensitivity or suppressing polymerization inhibition by oxygen, polymerization inhibitors, and anti-fading depending on the purpose. UV absorbers and organic and metal complex anti-fading agents, anti-oxidants to improve stability, conductive salts for controlling injection properties, organic solvents, and film properties Various additives such as molecular compounds can be used in combination.

次に、インク(着色インクを含む)の好ましい物性について詳述する。
インクは、吐出時の温度におけるインクの粘度が、5〜30mPa・sであることが好ましく、7〜20mPa・sが更に好ましい。このため、前記範囲になるように適宜組成比を調整し決定することが好ましい。また、室温(25〜30℃)でのインクの粘度は、7〜120mPa・sが好ましく、10〜80mPa・sが更に好ましい。
粘度は、RE80型粘度計(東機産業(株)製)を用いて測定されるものである。
Next, preferred physical properties of the ink (including the colored ink) will be described in detail.
The ink preferably has a viscosity of 5 to 30 mPa · s, more preferably 7 to 20 mPa · s at the temperature at the time of ejection. For this reason, it is preferable to adjust and determine a composition ratio suitably so that it may become the said range. Further, the viscosity of the ink at room temperature (25 to 30 ° C.) is preferably 7 to 120 mPa · s, and more preferably 10 to 80 mPa · s.
The viscosity is measured using an RE80 viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).

着色インク及び無色インクの表面張力(25℃)としては、10mN/m以上が好ましく、20〜50mN/mがより好ましい。ポリオレフィン、PET、コート紙、非コート紙など様々な被記録媒体に記録する場合、滲みや浸透の観点から、前記表面張力は30mN/m以上が好ましく、濡れ性の点では40mN/m以下であることが好ましい。表面張力は、表面張力計CAVP-A3(協和界面科学(株)製)を用いて測定されるものである。   The surface tension (25 ° C.) of the colored ink and the colorless ink is preferably 10 mN / m or more, and more preferably 20 to 50 mN / m. When recording on various recording media such as polyolefin, PET, coated paper, and non-coated paper, the surface tension is preferably 30 mN / m or more from the viewpoint of bleeding or penetration, and 40 mN / m or less in terms of wettability. It is preferable. The surface tension is measured using a surface tension meter CAVP-A3 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

(第2実施形態)
本発明の像形成装置の第2実施形態を図7〜図9を参照して説明する。本実施形態は、活性エネルギー線として390nm以下の波長光が照射される画像領域の温度及び湿度を検出し、検出された温度、湿度と打滴される着色インクの量とから少なくとも画像領域の温度を上昇させる昇温制御を行なうように構成したものである。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment detects the temperature and humidity of an image area irradiated with light having a wavelength of 390 nm or less as an active energy ray, and at least the temperature of the image area from the detected temperature and humidity and the amount of colored ink to be ejected. The temperature rise control is performed to raise the temperature.

なお、像形成装置の基本的な構成は、第1実施形態と同様であり、第1実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。また、着色インクとして、白(W)、黒(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の5色を記録ヘッドに装填して画像を形成する場合を中心に説明する。   The basic configuration of the image forming apparatus is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given to the same components as those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. Further, the description will focus on the case where five colors of white (W), black (BK), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are loaded into the recording head as the colored ink to form an image. .

図7に示すように、温度センサ15は、発熱体17の近傍に被記録媒体の温度検出が可能なように配置されており、電気的に制御装置14と接続されている。制御装置14により発熱体17がオンされると、瞬時に35℃にまで達し、短時間に用紙20を昇温できるようになっている。   As shown in FIG. 7, the temperature sensor 15 is disposed in the vicinity of the heating element 17 so that the temperature of the recording medium can be detected, and is electrically connected to the control device 14. When the heating element 17 is turned on by the controller 14, the temperature reaches instantaneously 35 ° C., and the temperature of the paper 20 can be raised in a short time.

温度センサ15は、発熱体の近傍に設ける以外に、用紙20を搬送する台座33に配置して用紙の温度を検出するようにしてもよいし、記録ヘッド11の近傍で露光部の空気温度の検出が行なえるように配置してもよい。   In addition to providing the temperature sensor 15 in the vicinity of the heating element, the temperature sensor 15 may be disposed on a pedestal 33 that conveys the paper 20 to detect the temperature of the paper, or the temperature of the exposure unit near the recording head 11 may be detected. You may arrange | position so that a detection can be performed.

また、湿度センサ16は、吐出ヘッド11の近隣に、インクジェット記録装置内の用紙20の被照射面近傍の雰囲気の湿度の検出が行なえる位置に取り付けられ、電気的に制御装置14と接続されている。
そして、検出された温度、湿度は、制御装置14からの要求により吐出タイミングに合わせて送られるようになっている。
The humidity sensor 16 is attached in the vicinity of the ejection head 11 at a position where the humidity of the atmosphere in the vicinity of the irradiated surface of the paper 20 in the ink jet recording apparatus can be detected, and is electrically connected to the control device 14. Yes.
And the detected temperature and humidity are sent according to the discharge timing according to the request | requirement from the control apparatus 14. FIG.

なお、用紙の被照射面近傍とは、用紙の被照射部分の表面から300mm以内の範囲をいい、この範囲内に湿度センサを配置することが良好な硬化反応を確保するのに有効である。   Note that the vicinity of the irradiated surface of the paper means a range within 300 mm from the surface of the irradiated portion of the paper, and disposing the humidity sensor within this range is effective for ensuring a good curing reaction.

温度センサ15及び湿度センサ16は、上記した記録ヘッド11及びLED露光装置12などと共に制御装置14と電気的に接続されており、制御装置14によって動作タイミングが制御されるようになっている。ここでの制御装置14は、取り込まれた画像情報から着色インクの打滴量を演算し、その演算結果である必要インク量が10g/m以下となる条件を満たすときに、検出された温湿度条件に応じて少なくとも低濃度領域を含む領域の温度上昇の要否を制御する温度制御を担うものである。 The temperature sensor 15 and the humidity sensor 16 are electrically connected to the control device 14 together with the recording head 11 and the LED exposure device 12, and the operation timing is controlled by the control device 14. Here, the control device 14 calculates the droplet ejection amount of the colored ink from the captured image information, and the detected temperature when the condition that the required ink amount as the calculation result is 10 g / m 2 or less is satisfied. It is responsible for temperature control for controlling the necessity of temperature increase in at least the region including the low concentration region according to the humidity condition.

以下、本実施形態の像形成装置を用いて行なう画像の形成について、図8〜図9を参照して、制御装置14により温度制御して行なう画像形成プロセスを中心に説明する。   Hereinafter, image formation performed using the image forming apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 9 focusing on an image forming process performed by controlling the temperature by the control device 14.

本実施形態で画像を形成する際の基本的な信号の流れ(制御プロセス)を図8に示す。本実施形態では、従来の図10−(a)〜(b)に示すような一般的な信号の流れに対して、図8中の「*」が示された構成(温湿度センサ、演算部、加熱器)、具体的には、プリント制御の際の温湿度センサからの温度、湿度の取り込み(図9中のステップ340)や、プリント制御の際のヘッド駆動回路への信号伝達を発熱体(加熱器)による加熱の有無を待って行なう経路(図9中のステップ400、420、460)を設けて構成されている。   FIG. 8 shows a basic signal flow (control process) when an image is formed in this embodiment. In the present embodiment, a configuration (temperature / humidity sensor, calculation unit) where “*” in FIG. 8 is shown with respect to a general signal flow as shown in FIGS. 10- (a) to (b). , Heater), specifically, the temperature and humidity from the temperature / humidity sensor during print control (step 340 in FIG. 9) and signal transmission to the head drive circuit during print control. A path (steps 400, 420, and 460 in FIG. 9) that waits for the presence or absence of heating by the (heater) is provided.

以下、図9に示す昇温制御ルーチンを参照して具体的に説明する。
本実施形態の像形成装置と電気的に接続された不図示の情報処理装置(例えばコンピュータ)から画像形成の要求がなされると、図9に示す昇温制御ルーチンが実行される。
Hereinafter, the temperature increase control routine shown in FIG. 9 will be specifically described.
When an image formation request is made from an information processing apparatus (not shown) (for example, a computer) electrically connected to the image forming apparatus of the present embodiment, a temperature increase control routine shown in FIG. 9 is executed.

本ルーチンが実行されると、まずステップ300において、装置内の画像メモリに記憶された画像情報が打滴信号処理部に取り込まれ、ステップ320において、画像情報に基づいて可視画像を形成するための打滴信号に対応する必要打滴量、具体的には、画像を1mm四方の領域に分割して各々の画像領域の着色インクの打滴量(Wインク、BKインク、Yインク、Mインク、Cインク各々の必要打滴量)の演算が行なわれ、各色のインク量が決定される。   When this routine is executed, first, in step 300, the image information stored in the image memory in the apparatus is taken into the droplet ejection signal processing unit, and in step 320, a visible image is formed based on the image information. The required droplet ejection amount corresponding to the droplet ejection signal, specifically, the image is divided into 1 mm square regions, and the droplet ejection amounts (W ink, BK ink, Y ink, M ink, The required ink ejection amount for each of the C inks is calculated, and the ink amount for each color is determined.

ステップ340において、温度t及び湿度sが取り込まれると、ステップ360において、取り込まれた温度tが35℃を超えているか否かが判定される。   When the temperature t and the humidity s are captured in step 340, it is determined in step 360 whether or not the captured temperature t exceeds 35 ° C.

ステップ360において、温度tが35℃を超えていない(35℃以下である)と判定されたときには、ステップ380において、取り込まれた湿度sが40%RH未満であるか否かが判定され、ステップ380において湿度sが40%RH以上であると判定されたときには、ステップ400において、画像を1mm四方の領域に分割して算出された打滴量の値(Wインク、BKインク、Yインク、Mインク、及びCインクの合計量)が10g/m以下であるか否か、すなわち光硬化を良好に行なうのに昇温が必要であるか否かが判定される。 When it is determined in step 360 that the temperature t does not exceed 35 ° C. (below 35 ° C.), it is determined in step 380 whether the incorporated humidity s is less than 40% RH. When it is determined in 380 that the humidity s is 40% RH or higher, in step 400, the droplet ejection amount values (W ink, BK ink, Y ink, M, and the like) calculated by dividing the image into 1 mm square areas are obtained. It is determined whether or not the total amount of ink and C ink is 10 g / m 2 or less, that is, whether or not a temperature rise is necessary for good photocuring.

一方、ステップ360において、温度tが35℃を超えていると判定されたとき、並びにステップ380において、湿度が40%RH未満であると判定されたときには、いずれもLED露光装置の紫外線照射による硬化が不充分となるおそれがないので、ステップ460で発熱体をオフして、ステップ480に移行する。   On the other hand, when it is determined in step 360 that the temperature t exceeds 35 ° C., and in step 380, when it is determined that the humidity is less than 40% RH, both are cured by UV irradiation of the LED exposure apparatus. Therefore, the heating element is turned off in step 460, and the process proceeds to step 480.

そして、ステップ400において、インクの打滴量が10g/m以下であると判定されたときには、LED露光装置の紫外線照射による硬化が不充分となるおそれがあるので、ステップ420において、LED露光装置12による紫外線照射領域、すなわち10g/m以下のインク量で構成される低濃度領域が形成される用紙位置に対応する発熱体17がオン(ON)され駆動する。 If it is determined in step 400 that the ink droplet ejection amount is 10 g / m 2 or less, the LED exposure apparatus may be insufficiently cured by ultraviolet irradiation. 12, the heating element 17 corresponding to the paper position where the low-density region composed of the ink amount of 10 g / m 2 or less is formed is turned on (ON) and driven.

なお、ステップ400において、インクの打滴量が10g/mを超えていると判定されたときには、紫外線照射による硬化が不充分となるおそれがないので、ステップ460で発熱体17をオフ(OFF)してステップ480に移行する。
また、ステップ420において、光硬化を行なわせる画像(インク)が位置する発熱体17の駆動がオンされた後には、ステップ440〜500の処理は、第1実施形態のステップ180〜240と同様に行なわれる。
Note that if it is determined in step 400 that the ink droplet ejection amount exceeds 10 g / m 2 , there is no possibility that curing due to ultraviolet irradiation will be insufficient, and therefore in step 460 the heating element 17 is turned off (OFF). Then, the process proceeds to step 480.
In step 420, after the heating element 17 where the image (ink) to be photocured is positioned is turned on, the processing in steps 440 to 500 is the same as in steps 180 to 240 in the first embodiment. Done.

本実施形態においても、着色インクの打適量が少なく打滴密度の低い低濃度画像を形成する際に、上記のようにインクの温度を上昇させた状態で光硬化反応を行なわせることで、硬化反応を促進して高感度に硬化が行なえ、低濃度領域で良好な階調再現性を得ることができる。   Also in the present embodiment, when forming a low density image with a small amount of colored ink and a low droplet ejection density, the photocuring reaction is performed with the temperature of the ink raised as described above, thereby curing. The reaction can be accelerated to cure with high sensitivity, and good gradation reproducibility can be obtained in a low density region.

本実施形態では、温度と湿度の双方を検出するようにし、温度及び湿度の双方をもとに制御するようにしたが、必ずしも温度及び湿度の両方に基づく必要はなく、温度又は湿度のいずれか一方に基づいて制御するようにしてもよい。   In this embodiment, both temperature and humidity are detected, and control is performed based on both temperature and humidity. However, it is not necessarily required to be based on both temperature and humidity, either temperature or humidity. You may make it control based on one side.

また、本実施形態においても、紫外線の照射により光硬化させる画像領域を含む領域(活性エネルギー線が与えられる領域)の温度を上昇させる方法は、第1実施形態と同様に、発熱体による用紙(被記録媒体)を介した昇温方法以外に、例えば、(1)赤外線を選択的に照射する方法、(2)赤外レーザ光をスキャンさせる方法、(3)赤外LEDアレイを選択的に点灯する方法など、装置構成や目的等に応じて適宜選択することができる。   Also in the present embodiment, a method for increasing the temperature of a region including an image region to be photocured by irradiation of ultraviolet rays (a region to which an active energy ray is applied) is the same as in the first embodiment. For example, (1) a method of selectively irradiating infrared rays, (2) a method of scanning infrared laser light, and (3) a selective infrared LED array. The method of lighting can be appropriately selected according to the apparatus configuration, purpose, and the like.

なお、上記した実施形態においては、高感度に硬化できたか否かの判断は、着色インクの吐出と硬化を繰り返し行ない、紫外線照射直後にインク画像の表面に紙をあて、100Kg/mの圧力をかけてインクが紙側に転写されたか否かで行なうことができる。このとき、紙側に転写した場合には硬化が不充分(感度不足)であるとし、転写されない場合には硬化が良好(高感度)であるとする。 In the above-described embodiment, the determination as to whether or not the ink has been cured with high sensitivity is performed by repeatedly discharging and curing the colored ink, applying paper to the surface of the ink image immediately after the ultraviolet irradiation, and a pressure of 100 kg / m 2 . The ink can be transferred depending on whether the ink has been transferred to the paper side. At this time, it is assumed that curing is insufficient (insufficient sensitivity) when transferred to the paper side, and curing is good (high sensitivity) when not transferred.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.

(実施例1)
既述の第1実施形態で詳述したように、図1〜図5に示すように、ガイド部材18によって支持されると共にガイド部材18に沿って移動可能に配設され、着色インクを吐出するヘッドユニットを内装した記録ヘッド11及び、波長365nmの光を照射するLED露光装置12を収容した記録ヘッドキャリッジ13と、吐出された着色インクの量が10g/m以下である低濃度領域が存在するときに、低濃度領域を含む紫外光が照射される領域の温度を上昇させる昇温制御を行なう制御装置14と、用紙20を介して用紙20上のインク滴を昇温するための発熱体17とを設けて構成されたインクジェット記録装置を用意した。ノズル、LEDは既述の通りである。なお、本実施例では、吐出ヘッドには、Cインク吐出用ヘッドユニットにシアンインクを装填してシアン画像のみの記録を行なうようにした。
Example 1
As described in detail in the first embodiment described above, as shown in FIGS. 1 to 5, supported by the guide member 18 and movably disposed along the guide member 18, the colored ink is ejected. There is a recording head 11 having a head unit therein, a recording head carriage 13 that houses an LED exposure device 12 that emits light having a wavelength of 365 nm, and a low-concentration region in which the amount of discharged colored ink is 10 g / m 2 or less. Control device 14 for performing temperature increase control for increasing the temperature of the region irradiated with ultraviolet light including the low concentration region, and a heating element for increasing the temperature of the ink droplets on the paper 20 via the paper 20 17 was prepared. Nozzles and LEDs are as described above. In this embodiment, the discharge head is loaded with cyan ink in the C ink discharge head unit so that only the cyan image is recorded.

また、被記録媒体には、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを用い、インクが着弾するPETフィルムは、気密性を有するアルミ製の上面にアルミ箔ヒータが設けられた箱の、アルミ箔と共に縦横10mmの間隔で直径0.5mmの穴が開けられた厚さ5mmのアルミ平板で形成された上に載置されており、箱に接続された吸引チューブを介してポンプにより穴部で吸引されるようになっている。   In addition, a PET (polyethylene terephthalate) film is used as the recording medium, and the PET film on which the ink lands is 10 mm in length and width together with the aluminum foil of the aluminum foil heater provided on the airtight aluminum upper surface. It is placed on a 5 mm thick aluminum plate with holes with a diameter of 0.5 mm at intervals, so that it is sucked by the pump through the suction tube connected to the box. It has become.

上記のインクジェット記録装置を用い、既述した図9に示す昇温制御ルーチンにしたがって、下記のように画像を形成した。   Using the above-described ink jet recording apparatus, an image was formed as follows according to the temperature increase control routine shown in FIG. 9 described above.

<顔料分散体の調製>
まず、下記表1に示す顔料と重合性化合物と分散剤とをボールミルに入れて直径0.6mmのジルコンビーズを用いて16時間分散し、顔料分散体−1を得た。顔料分散体の平
均粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM)で測定した。
<Preparation of pigment dispersion>
First, the pigment shown in Table 1 below, a polymerizable compound, and a dispersant were placed in a ball mill and dispersed for 16 hours using zircon beads having a diameter of 0.6 mm to obtain Pigment Dispersion-1. The average particle size of the pigment dispersion was measured with a transmission electron microscope (TEM).

Figure 2007313840
Figure 2007313840

<シアンインクの調製>
下記組成中の各成分を撹拌混合し、5.0μmのメンブランフィルターで濾過してシアンインクを調製した。
<組成>
・モノマー:(3’,4’−エポキシシクロヘキサン)メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート …30g
(セロキサイド2021A、ダイセル・サイテック社製)
・モノマー:ビス〔1−エチル(3−オキセタニル)〕メチルエーテル …70g
(アロンオキセタンOXT−221、東亜合成社製)
・顔料分散体:前記表1の顔料分散体−1 …10g
・光重合開始剤:(4−イソブチルフェニル)4−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファートとプロピレンカーボネートとの混合物
(Irgacure 250: チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製) … 6.0g
・増感剤:イソプロピルチオキサントン(Darocur ITX、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製) … 3.0g
・界面活性剤:メガファックF475(DIC社製) … 0.2g
<Preparation of cyan ink>
Each component in the following composition was mixed by stirring and filtered through a 5.0 μm membrane filter to prepare a cyan ink.
<Composition>
・ Monomer: (3 ′, 4′-epoxycyclohexane) methyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate 30 g
(Celoxide 2021A, manufactured by Daicel-Cytec)
Monomer: bis [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether 70 g
(Aron Oxetane OXT-221, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
Pigment dispersion: Pigment dispersion-1 in Table 1 ... 10 g
-Photopolymerization initiator: (4-isobutylphenyl) 4-methylphenyliodonium hexafluorophosphate and propylene carbonate (Irgacure 250: manufactured by Ciba Specialty Chemicals)… 6.0 g
・ Sensitizer: Isopropylthioxanthone (Darocur ITX, manufactured by Ciba Specialty Chemicals)… 3.0 g
・ Surfactant: MegaFuck F475 (manufactured by DIC) ... 0.2 g

<画像形成>
まず、記録しようとする画像情報を取り込み、その画像を1mm四方の領域に分割して各画像領域のシアンインクの打滴量を演算後、インクジェット記録装置に取り付けられた温度センサ、湿度センサから装置内の温度、湿度を取り込んだ(このときの温湿度環境は、温度25℃、湿度60%RHであった)。そして、1mm四方ごとに算出された打滴量の値に基づいて発熱体をオンし、10g/m以下の低濃度記録のときに選択的に35℃に加熱を行ない、PETフィルムを支持台34の発熱体17上を搬送させながら、主走査方向150dpi(約0.17mm間隔)、副走査方向150dpiごとに30pl(ピコリットル)のシアンインクを、打適量が1.05g/mになるようにインク滴を互いに重畳させて吐出した。
このとき、35℃に加熱した後の実測湿度は、34%RHであった。
<Image formation>
First, the image information to be recorded is captured, the image is divided into 1 mm square areas, and the amount of cyan ink deposited in each image area is calculated, and then the temperature sensor and humidity sensor attached to the inkjet recording apparatus are used. The temperature and humidity were taken in (the temperature and humidity environment at this time was a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH). Then, the heating element is turned on based on the droplet ejection amount calculated every 1 mm square, and selectively heated to 35 ° C. at the time of low density recording of 10 g / m 2 or less to support the PET film. While transporting on the 34 heating elements 17, 30 p1 (picoliter) of cyan ink is applied in an amount of 1.05 g / m 2 for 150 dpi (about 0.17 mm interval) in the main scanning direction and every 150 dpi in the sub-scanning direction. Ink droplets were superposed on each other and ejected.
At this time, the actually measured humidity after heating to 35 ° C. was 34% RH.

続いて、吐出ヘッドからシアンインクがPETフィルム上に打滴されると同時に、LEDにより波長365nmの紫外光線を着弾したインクに照射した。照射は、吐出ヘッドとLED照射装置とが一体となってノズル列と直交する副走査方向に移動することにより行なった。インクの硬化は、着弾直後の光照射により開始する。以上のようにして、シアン画像を形成した。   Subsequently, cyan ink was ejected onto the PET film from the ejection head, and at the same time, the LED was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm. Irradiation was performed by moving the ejection head and the LED irradiation device together in the sub-scanning direction perpendicular to the nozzle row. Curing of the ink is started by light irradiation immediately after landing. A cyan image was formed as described above.

露光後の硬化の程度を、光照射直後にシアン画像の表面に紙をあて、100Kg/mの圧力をかけてインクが紙側に転写されたか否かを目視により観察し、紙側に転写されなかった面積率により硬化度(%)を求めた。ここで使用した紙は、富士ゼロックス社製C2であって、転写する環境は温度23℃、相対湿度60%の環境である。
その結果、露光直後の硬化度は50%であり、10分経過後の硬化度は100%であった。時間の経過と共に、硬化が進行するのは、光照射後も重合反応が進行する(いわゆる暗反応が進行する)ためと考えられる。なお、インク打滴量及び硬化度の結果を下記表2に示す。
The degree of curing after exposure was determined by observing whether or not the ink was transferred to the paper side by applying a pressure of 100 kg / m 2 by applying paper to the surface of the cyan image immediately after light irradiation, and transferring it to the paper side. The degree of cure (%) was determined from the area ratio that was not obtained. The paper used here is C2 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and the transfer environment is an environment with a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 60%.
As a result, the degree of cure immediately after exposure was 50%, and the degree of cure after 10 minutes was 100%. It is considered that the curing proceeds with time because the polymerization reaction proceeds even after light irradiation (so-called dark reaction proceeds). The results of ink droplet ejection amount and degree of cure are shown in Table 2 below.

(実施例2〜3、比較例1〜3)
実施例1において、シアンインクの打滴量(g/m)及び、低濃度記録(10g/m以下)のときに選択的に行なう35℃での加熱の有無を下記表2に示すように変更したこと以外、実施例1と同様にして、シアン画像を形成し、硬化度(%)を求めた。結果は下記表2に示す。
(Examples 2-3, Comparative Examples 1-3)
In Example 1, the ink ejection amount (g / m 2 ) of cyan ink and the presence or absence of heating at 35 ° C. selectively performed at the time of low density recording (10 g / m 2 or less) are shown in Table 2 below. A cyan image was formed and the degree of cure (%) was determined in the same manner as in Example 1 except for changing to. The results are shown in Table 2 below.

(実施例4〜6、比較例4〜6)
実施例1〜3、比較例1〜3において、温湿度環境を温度30℃、湿度60%RHに変更したこと以外、実施例1〜3、比較例1〜3とそれぞれ同様にして、シアン画像を形成し、硬化度(%)を求めた。結果は下記表3に示す。
(Examples 4-6, Comparative Examples 4-6)
A cyan image was obtained in the same manner as in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, except that the temperature and humidity environment was changed to 30 ° C. and humidity 60% RH in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3. And the degree of cure (%) was determined. The results are shown in Table 3 below.

Figure 2007313840
Figure 2007313840

Figure 2007313840
Figure 2007313840

前記表2〜3に示すように、実施例では、曝光後の硬化を良好に行なわせることができた。これに対し、比較例では、露光直後の硬化度は低く、10分経過後でも良好な硬化度が得られなかった。
また、実施例1〜3の場合よりも温度の高い実施例4〜6では、硬化はより進行するものの、湿度が高いために少量打滴の場合には感度が低いことがわかるが、加熱により感度を高く保持することが可能であった。
As shown in Tables 2 to 3, in the examples, curing after exposure could be performed satisfactorily. In contrast, in the comparative example, the degree of cure immediately after exposure was low, and a good degree of cure was not obtained even after 10 minutes.
In Examples 4 to 6, where the temperature is higher than in Examples 1 to 3, although curing proceeds more, it is understood that the sensitivity is low in the case of a small amount of droplet ejection due to high humidity. It was possible to keep the sensitivity high.

上記では、インクの打滴量は、所定領域内での累積打滴量を計算し、加熱制御を行うようにしたが、重畳打滴された合計の打滴量を予め計算しておき、この計算値に基づいて毎回の主走査ごとに制御を行なうようにしてもよい。   In the above, the ink droplet ejection amount is calculated by calculating the cumulative droplet ejection amount within a predetermined area and performing the heating control. However, the total droplet ejection amount that is superimposed and deposited is calculated in advance, Control may be performed for each main scan based on the calculated value.

本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置を示し、記録ヘッド及び支持台を主走査方向から見た概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention when a recording head and a support base are viewed from a main scanning direction. 本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置の概略の全体構成を説明するための概念図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining a schematic overall configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置を示し、記録ヘッド及び支持台を副走査方向から見た概念構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a conceptual configuration of an ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention when a recording head and a support base are viewed from a sub-scanning direction. 本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置のヘッド構成及び照射部の構成を拡大して示す概念図である。FIG. 2 is an enlarged conceptual diagram illustrating a head configuration and an irradiation unit configuration of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置において実行されるプリント制御の信号の流れを説明するための流れ図である。3 is a flowchart for explaining a flow of a signal for print control executed in the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るインクジェット記録装置のプリント制御を行なう打滴制御ルーチンを示す流れ図である。3 is a flowchart showing a droplet ejection control routine for performing print control of the ink jet recording apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るインクジェット記録装置の概略の全体構成を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the schematic whole structure of the inkjet recording device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るインクジェット記録装置において実行されるプリント制御の信号の流れを説明するための流れ図である。It is a flowchart for demonstrating the flow of the signal of the print control performed in the inkjet recording device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るインクジェット記録装置のプリント制御を行なう打滴制御ルーチンを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the droplet ejection control routine which performs print control of the inkjet recording device which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (a)は従来の装置で実行されるプリント制御の信号の流れを説明するための流れ図であり、(b)は従来の装置のプリント制御のルーチンを示す流れ図である。(A) is a flowchart for explaining the flow of a signal for print control executed in a conventional apparatus, and (b) is a flowchart showing a routine for print control in a conventional apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

11…吐出ヘッド
12…LED露光装置
14…制御装置
15…温度センサ
16…湿度センサ
17…発熱体(加熱器)
20…被記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Discharge head 12 ... LED exposure apparatus 14 ... Control apparatus 15 ... Temperature sensor 16 ... Humidity sensor 17 ... Heating body (heater)
20: Recording medium

Claims (4)

活性エネルギー線により硬化するインクをインクジェット法により付与して像を形成する像形成装置であって、
前記像を形成するインクの量が10g/m以下の領域が存在する場合に選択的に活性エネルギー線が与えられる領域の温度を上昇させる像形成装置。
An image forming apparatus that forms an image by applying an ink that is cured by active energy rays by an inkjet method,
An image forming apparatus that selectively raises the temperature of a region to which an active energy ray is given when there is a region where the amount of ink forming the image is 10 g / m 2 or less.
活性エネルギー線により硬化するインクを画像情報に応じて被記録媒体へ吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドにより吐出された前記インクを少なくとも含む領域に活性エネルギー線を与えるエネルギー付与手段と、
前記活性エネルギー線が与えられる前記領域を加熱する加熱手段と、
吐出された前記インクの量が10g/m以下である画像領域が存在するときに、前記エネルギー付与手段により活性エネルギー線が与えられる前記領域を温度上昇させる昇温制御を行なう温度制御手段と、
を備えた請求項1に記載の像形成装置。
A recording head that discharges ink that is cured by active energy rays to a recording medium according to image information;
Energy applying means for providing an active energy ray to a region including at least the ink ejected by the recording head;
Heating means for heating the region to which the active energy rays are applied;
Temperature control means for performing temperature increase control for increasing the temperature of the area to which the active energy ray is applied by the energy applying means when there is an image area in which the amount of the ejected ink is 10 g / m 2 or less;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
活性エネルギー線が与えられる領域の温度及び/又は湿度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された温度及び/又は湿度が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
を更に備え、前記温度制御手段は、前記判定手段により判定された温度及び/又は湿度の範囲に応じて温度を上昇させることを特徴とする請求項1又は2に記載の像形成装置。
Detection means for detecting the temperature and / or humidity of the region to which the active energy ray is applied;
Determination means for determining whether the temperature and / or humidity detected by the detection means is within a predetermined range;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: the temperature control unit configured to increase the temperature in accordance with a temperature and / or humidity range determined by the determination unit.
前記エネルギー付与手段が、波長390nm以下の発光ダイオードであることを特徴とする請求項2又は3に記載の像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the energy applying unit is a light emitting diode having a wavelength of 390 nm or less.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012016823A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Seiko Epson Corp Liquid ejector
CN103402778A (en) * 2010-12-30 2013-11-20 好利获得股份公司 Ink-jet printer for printing on cards
JP2014237803A (en) * 2013-05-09 2014-12-18 セイコーエプソン株式会社 Ink composition for inkjet recording

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012016823A (en) * 2010-07-06 2012-01-26 Seiko Epson Corp Liquid ejector
CN103402778A (en) * 2010-12-30 2013-11-20 好利获得股份公司 Ink-jet printer for printing on cards
JP2014503393A (en) * 2010-12-30 2014-02-13 オリヴェッティ・ソチエタ・ペル・アツィオーニ Inkjet printer for printing on cards
US9662903B2 (en) 2010-12-30 2017-05-30 Sicpa Holding Sa Ink-jet printer for printing on cards
JP2014237803A (en) * 2013-05-09 2014-12-18 セイコーエプソン株式会社 Ink composition for inkjet recording

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