JP2012035574A - 後付け式紫外線照射装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】既存のインクジェット記録装置に組み合わせることで簡便にＵＶ硬化型のシステムを実現することができ、用紙搬送と連係した適切なＵＶ露光制御が可能な後付け式紫外線照射装置を提供する。
【解決手段】紫外線硬化型インクを硬化させるための紫外線照射手段を具備していないインクジェット記録装置(30)に連結されることにより、該インクジェット記録装置(30)を紫外線硬化型の画像形成装置(10)として利用可能なものにする後付け式紫外線照射装置(50)であって、インクジェット記録装置（30）による記録媒体(60)の搬送動作を検知する検出手段(46)と、インクジェット記録装置（30）によって記録媒体(60)に付着させた紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線光源（42）と、検出手段(46)から得られる検出信号に基づき、紫外線光源(42)による露光を制御する露光制御手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明はインクジェット記録装置に組み合わせて使用される後付け式の付属装置に係り、特に、紫外線硬化型インクを硬化させるための紫外線照射装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。

従来、紫外線の照射によって硬化するインク（紫外線硬化型インク）を用いるインクジェット記録装置が知られている（特許文献１、２）。インクジェットヘッド部に対して、紫外線（ＵＶ）露光部が用紙搬送方向に一定距離だけ離れて設置される非走査型の紫外線照射装置を備えたシステムの場合、インクジェットヘッド部によって描画された画像部の全体を確実にＵＶ露光するために、画像部がＵＶ露光部を通過するまで用紙を搬送する制御を実施したり、或いは、用紙搬送のＯＮ／ＯＦＦを基にＵＶ露光のＯＮ／ＯＦＦを制御したりすることが一般的に行われている。

特許文献１の図９には、フルライン型インクジェット記録ヘッドと非走査型の紫外線照射装置を組み合わせたシステムが開示されており、記録完了走査ラインが紫外線照射範囲を通過するまで副走査方向に搬送制御する構成が開示されている（特許文献１の段落００４０〜００４２）。

一方、特許文献２には、用紙の搬送開始でＵＶ照射開始し、搬送停止でＵＶ照射を停止させる制御方法が開示されている。また、搬送速度に応じてＵＶ照射強度を調整したり、照射強度に応じて搬送速度を調整するなど、照射量が不均一となるのを防止する手段が提案されている。

特開２００５−３１９７２０号公報 特開２００８−１６８５０２号公報

従来のシステムは、紫外線硬化型インクを用いることを前提として装置設計されたものであり、インクジェットヘッド部のキャリッジ制御、用紙搬送制御、ＵＶ露光制御などが装置全体のシーケンスの中で管理されている。すなわち、ＵＶ硬化型インクの使用に特化した専用のインクジェットシステムとして構築されている。

しかしながら、例えば、ＵＶ硬化系を具備していない既存のインクジェットプリンタにおいて、通常のインクから紫外線硬化型インクにインクを載せ替えて、ＵＶ硬化型のシステムとして利用できれば、既存のプリンタのユーザにとってＵＶ硬化系のメリットを享受することができ、非常に望ましい。

かかる観点から本願発明者は、ＵＶ硬化系を具備していない既存のインクジェットプリントシステムに追加的に組み合わせることができる後付けタイプのＵＶ硬化系付加ユニット（後付け式紫外線照射装置）の開発を進めている。このようなアドオン型（後付け式）のＵＶ硬化系ユニットを用いるシステムでは、ＵＶ硬化系ユニットと、インクジェット記録装置との間で遣り取りされるインターフェース信号が極力少ないことが望まれる。

その一方で、このようなアドオン型のシステムにおいても、従来の専用システムと同様に、インクジェットヘッド部で記録された画像部がＵＶ露光部を通過するタイミングまで引き続き用紙の搬送を行う制御を実現し、また、記録終了時或いはジャム等の異常が発生した際に、静止した用紙に対して過剰に露光が行われ、過硬化による割れや変色が発生するのを防止すること、並びに、過露光による異常発熱・発火等が発生しないように制御することが望まれる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＵＶ硬化系を有していない既存のインクジェット記録装置に組み合わせることで簡便にＵＶ硬化型のシステムを実現することができ、用紙搬送と連係した適切なＵＶ露光制御が可能な後付け式紫外線照射装置を提供することを目的とする。また、かかる後付け式紫外線照射装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために以下の発明態様を提供する。

（発明１）：発明１に係る後付け式紫外線照射装置は、紫外線硬化型インクを硬化させるための紫外線照射手段を具備していないインクジェット記録装置に連結されることにより、該インクジェット記録装置を紫外線硬化型の画像形成装置として利用可能なものにする後付け式紫外線照射装置であって、前記インクジェット記録装置による記録媒体の搬送動作を検知する検出手段と、前記インクジェット記録装置によって前記記録媒体に付着させた紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線光源と、前記検出手段から得られる検出信号に基づき、前記紫外線光源による露光を制御する露光制御手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、ＵＶ露光機能を有していない既存のインクジェット記録装置に対して、本発明による紫外線照射装置を連結させるだけで、簡単にＵＶ硬化型のシステムを実現することができる。

（発明２）：発明２に係る後付け式紫外線照射装置は、発明１において、前記露光制御手段は、前記インクジェット記録装置の動作を制御する制御手段とは独立に設けられており、前記露光制御手段と前記制御手段との間で制御信号の受け渡しを行うことなく、前記検出手段による検出信号を介して前記露光制御手段による紫外線照射制御と前記制御手段によるインクジェット記録装置の動作とが連係し、紫外線硬化型の画像形成装置として機能する構成となることを特徴とする。

インクジェット記録装置の動作を制御する制御手段と、後付け式紫外線照射装置の動作を制御する露光制御手段とは、互いに独立しており、それぞれが独立した制御を実施しながら、全体としてインクジェット記録装置の動作と紫外線照射装置の動作とが連係して、ＵＶ硬化型の画像形成装置の機能を果たす。このため、インクジェット記録装置に対して大幅な改造・変更を必要とせずに、ＵＶ硬化型システムへの転用が可能となる。

（発明３）：発明３に係る後付け式紫外線照射装置は、発明１又は２において、前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の停止が検出された場合に、前記露光制御手段は前記紫外線光源による露光を停止させる制御を行うことを特徴とする。

かかる態様によれば、停止した記録媒体に対する過剰なＵＶ露光が回避され、過露光による割れ・変色の発生を防止できるとともに、異常発熱等の発生を防止できる。

（発明４）：発明４に係る後付け式紫外線照射装置は、発明１乃至３のいずれか１項において、前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の動作が検出された場合に、前記露光制御手段は前記紫外線光源による露光を開始し、又は前記紫外線光源による露光を継続させる制御を行うことを特徴とする。

かかる態様によれば、インクジェット記録装置の描画動作に連動した紫外線照射の自動立ち上げ（露光開始）や照射継続の動作が可能である。

（発明５）：発明５に係る後付け式紫外線照射装置は、発明１乃至４のいずれか１項において、前記紫外線光源と対向して配置され、前記紫外線光源から紫外線の照射を受ける記録媒体を裏面側から支持するプラテンを備えることを特徴とする。

プラテンに支持された記録媒体に向けて紫外線光源から紫外線を照射する構成が好ましい。

（発明６）：発明６に係る後付け式紫外線照射装置は、発明５において、前記プラテンの温度を検出する温度センサを備え、前記温度センサが前記検出手段として代用されることを特徴とする。

記録媒体の搬送が行われている状態で紫外線を照射している場合に比べて、記録媒体の搬送が停止された状態で紫外線を照射している場合の方がプラテンの温度が上昇する。したがって、プラテンの温度を検出することで、間接的に記録媒体の搬送状態を検出することができる。すなわち、記録媒体の搬送動作を検出する手段として温度センサを活用することが可能である。

（発明７）：発明７に係る後付け式紫外線照射装置は、発明１乃至６のいずれか１項において、前記記録媒体は連続媒体であり、前記連続媒体を前記インクジェット記録装置の巻取ロールに巻き取る際のテンションを調整するために前記インクジェット記録装置に設けられている巻取テンションアームの位置を検出するアーム位置センサを備え、前記アーム位置センサが前記検出手段として用いられることを特徴とする。

かかる態様は、後付け式紫外線照射装置における検出手段（アーム位置センサ）の設置が容易であり、また、センサとしても安価な構成で実現できる。

（発明８）：発明８に係る後付け式紫外線照射装置は、発明７において、前記アーム位置センサから得られる信号に応じてリセットされるタイマを有することを特徴とする。

例えば、カウントダウンタイマを用いて、タイマ値がゼロに到達したら、ＵＶ露光をオフにする。或いは、カウントアップタイマを用いて、規定のタイマ値に到達したら、ＵＶ露光をオフにする。このような簡易な手段によって、停止した記録媒体に対する過剰なＵＶ露光を防止することができる。

（発明９）：発明９に係る後付け式紫外線照射装置は、発明１乃至８のいずれか１項において、前記紫外線光源による紫外線照射時に前記記録媒体を加熱するヒータと、前記検出手段から得られる検出信号に基づき、前記ヒータを制御するヒータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。

紫外線の照射と同時にヒータによる加熱を行う態様も好ましい。この場合、ヒータの制御もＵＶ露光と同様に、インクジェット記録装置の制御系とは独立して、検出手段からの検出信号を用いて制御される。

（発明１０）：発明１０に係る後付け式紫外線照射装置は、発明９において、前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の停止が検出された場合に、前記ヒータ制御手段は、前記ヒータによる加熱を停止させる制御を行うことを特徴とする。

かかる態様によれば、停止した記録媒体に対する過剰な加熱が回避され、過加熱による異常発熱、記録媒体の変形等の発生を防止できる。

（発明１１）：発明１１に係る後付け式紫外線照射装置は、発明９又は１０において、前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の動作が検出された場合に、前記ヒータ制御手段は前記ヒータによる加熱を開始し、又は前記ヒータによる加熱を継続させる制御を行うことを特徴とする。

かかる態様によれば、インクジェット記録装置の描画動作に連動したヒータの自動立ち上げ（加熱開始）や加熱継続の動作が可能である。

（発明１２）：発明１２に係る画像形成装置は、発明１乃至１１のいずれか１項に記載の後付け式紫外線照射装置と、前記インクジェット記録装置と、が連結されて成る画像形成装置であって、前記インクジェット記録装置は、紫外線硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドから吐出したインクを付着させる記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段による前記記録媒体の搬送制御及び前記インクジェットヘッドからのインクの吐出制御を含む当該インクジェット記録装置の動作を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、紫外線照射手段を有していないインクジェット記録装置に組み合わせることによって簡便にＵＶ硬化型のシステムを実現することができ、システム全体として、インクジェット記録とＵＶ露光とが連係した動作が可能となる。

本発明の実施形態に係る後付け式紫外線照射装置が適用されたインクジェットプリンタの外観斜視図 本実施形態に係るインクジェットプリンタの構成を示すブロック図 本実施形態におけるシステム構成の概要を示したブロック図 比較例に係る従来のＵＶ硬化型プリンタのシステム構成の概要を示したブロック図 本実施形態のシステムにおける動作のタイミングチャート 本発明の他の実施形態に係る後付け式紫外線照射装置の構成を示したブロック図

以下、添付図面に従って本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る後付け式紫外線照射装置が適用された画像形成装置（インクジェットプリンタ）の外観斜視図である。図１に示した画像形成装置１０は、給紙ロール１２、プラテン１４、キャリッジ１６、インクジェットヘッド１８、ガイドレール２０、巻取ロール２２、巻取テンションアーム２４及びこれら各要素を支持する脚部２６を含んで構成されるインクジェット記録装置３０に、非走査型の紫外線光源４２、プラテン４４、アーム位置センサ４６、及びこれら各要素を支持する脚部４８、を含んで構成される紫外線照射装置５０（「後付け式紫外線照射装置」に相当）を組み合わせたシステムとなっている。

なお、ここでは「給紙」、「用紙」という用語を用いているが、記録媒体６０の材質は「紙」に限定されない。例えば、ワイドフォーマット印刷機で広く利用されるポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、その他の樹脂シート、布、繊維など、様々な材質を用いることができる。

給紙ロール１２は、脚部２６に固定されたブラケット１３に軸支されている。給紙ロール１２から送り出された記録媒体６０（以下、便宜上「用紙」という場合がある。）は第１のプラテン１４及び第２のプラテン４４を介して巻取ロール２２に巻き取られる。給紙ロール１２から巻取ロール２２へと移動する記録媒体６０の搬送方向を「副走査方向」、「用紙搬送方向」、或いは「ｙ方向」という。

プラテン１４は、脚部２６の上端部に固定されている。プラテン１４には、記録媒体６０を予熱するプリヒータ、インクの定着や発色を高めるプリントヒータなどが設けられていてもよい。

プラテン１４の上方には、記録媒体６０の幅方向（副走査方向に直交する方向であり、「主走査方向」或いは「ｘ方向」という。）に沿ってガイドレール２０が延在するように設置されている。キャリッジ１６、ガイドレール２０に沿って主走査方向に移動可能に支持されている。記録媒体６０の幅方向（主走査方向）に往復走査するキャリッジ１６には、インクジェットヘッド１８が搭載されている。

本例では、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクに対応して、色別に４つのヘッドモジュールをキャリッジ１６上に並べたヘッドユニットが採用されているが、インクの種類、ヘッド数はこれに限定されない。例えば、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）を追加する構成や、ホワイトインクなど、別の色を追加する構成も可能である。

各色のヘッドモジュールは、複数のノズル（インク吐出口）を有している。ノズル配列形態は、特に限定されず、１列のノズル列でもよいし、２列の千鳥配列、或いは、さらに多列のマトリクス配列その他の２次元配列でもよい。吐出エネルギー発生素子として、圧電素子（ピエゾアクチュエータ）、静電アクチュエータ、発熱素子などを用いることができる。

図には示されていないが、本例のインクジェット記録装置３０には、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）を貯留する交換自在なカートリッジ（インクタンク）が設けられている。色別に設けられた各インクカートリッジは、それぞれ独立に形成された不図示のインク供給経路によってインクジェットヘッド１８に接続される。プラテン１４上に搬送された記録媒体６０に対して、インクジェットヘッド１８からインク滴が吐出され、記録媒体６０上に付着したインク滴によって記録媒体６０上に画像が形成される。

インクジェットヘッド１８によって画像が形成された記録媒体６０は、第２のプラテン４４へと搬送される。非走査型の紫外線光源４２は、記録媒体６０の描画可能域の幅方向全域を一括して紫外線照射できる用紙幅照射範囲を有する。紫外線光源４２には、ＵＶランプを用いてもよいし、複数個の紫外線ＬＥＤ（発光ダイオード）素子を配列させたＬＥＤ素子アレイを用いてもよい。

インクジェットヘッド１８によって描画された記録媒体６０が紫外線光源４２の下を通過する際に、当該記録媒体６０上に付着したインクに紫外線光源４２から紫外線が照射されることによって、記録媒体６０上のインクが硬化する。

ＵＶ露光によりインクが硬化し画像定着が行われた記録媒体６０は巻取ロール２２に巻き取られる。巻取テンションアーム２４は、巻取ロール２２の手前で記録媒体６０に適度な撓みを与えることで、記録媒体６０に過剰な張力がかかるのを防止するための手段である。巻取テンションアーム２４は、その基端部が脚部２６の下部に揺動自在に支持された揺動アームとなっている。巻取テンションアーム２４には、用紙幅にわたる長さのローラ２５が取り付けられている。巻取テンションアーム２４の揺動によって記録媒体６０の裏面側（ＵＶ露光面の反対側）にローラ２５を押し当て、記録媒体６０の張りを緩めて、巻き取り時の張力を調整する。

すなわち、巻取ロール２２への用紙の巻き取り動作中（記録媒体の搬送中に）適宜のタイミングで巻取テンションアーム２４が揺動し（例えば、数十秒に一回の割合で、一定時間間隔ごとに揺動し）、紫外線光源４２の下を通過した後の記録媒体６０を裏面側（ＵＶ露光面の反対側）からローラ２５で押す。これにより、第２のプラテン４４から巻取ロール２２の間における記録媒体６０の長さ（ロールの引き出し量）が長くなるため、巻取テンションアーム２４が元の位置に戻ると、記録媒体６０の巻き取り張力が緩む。こうして、巻取ロール２２に記録媒体６０を巻き取る際の張力が調整される。

アーム位置センサ４６は、巻取テンションアーム２４の位置（揺動するアームの角度）を検知する非接触式の位置検出手段である。アーム位置センサ４６として、例えば、巻取テンションアーム２４の側面部に光を照射する投光部と、その側面部からの反射光を受光する受光部とを含んだ光反射型センサを用いることができる。この光反射型センサを脚部４８の所定位置に固設し、巻取テンションアーム２４に光を照射し、その反射光検出の有無によって、当該巻取テンションアーム２４の位置を検出することができる。

なお、上記反射型センサに代えて、遮光センサ、リミットスイッチ、など、他の形態のセンサを用いることもできる。

＜ブロック図の説明＞
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１０の構成を示すブロック図である。図示のとおり、インクジェット記録装置３０は、制御手段である制御装置３７０が設けられている。制御装置３７０としては、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）を備えたコンピュータ等を用いることができる。制御装置３７０は、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置３０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。制御装置３７０には、記録媒体搬送制御部３７１、キャリッジ駆動制御部３７２、画像処理部３７４、吐出制御部３７６が含まれる。これら各部はハードウエア回路又はソフトウエア、若しくはこれらの組み合わせによって実現される。

記録媒体搬送制御部３７１は、記録媒体６０の搬送を行うための搬送駆動部３８０（搬送ローラなどの駆動する駆動用モータ及びその駆動回路を含む）と、巻取テンションアーム２４（図１参照）を動作させるための巻取テンションアーム駆動部３８１（駆動用モータ及びその駆動回路を含む）とを制御する。プラテン１４上に搬送された記録媒体６０は（図１参照）、インクジェットヘッド１８による主走査方向のスキャン繰り返し動作（印刷パスの動き）に合わせて、スワス幅単位で副走査方向に間欠送りされる。

キャリッジ駆動制御部３７２は、キャリッジ１６を主走査方向に移動させるための主走査駆動部３８２（駆動用モータ及びその駆動回路を含む）を制御する。制御装置３７０には、操作パネル等の入力装置３９０、表示装置３９２が接続されている。入力装置３９０は手動による外部操作信号を制御装置３７０へ入力可能とする手段であり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、操作ボタンなど、各種形態を採用し得る。表示装置３９２には、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＣＲＴなど、各種形態を採用し得る。オペレータは、入力装置３９０を操作することにより、印刷条件の入力や付属情報の入力・編集などを行うことができ、入力内容や検索結果等の各種情報は表示装置３９２の表示を通じて確認することができる。

また、インクジェット記録装置３０には、各種情報を格納しておく情報記憶部３９４と、印刷用の画像データを取り込むための画像入力インターフェース３９６が設けられている。

画像入力インターフェース３９６には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。

画像入力インターフェース３９６を介して入力された画像データは画像処理部３７４にて、印刷用のデータ（ドットデータ）に変換される。ドットデータは、一般に多階調の画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ｓＲＧＢなどで表現された画像データ（たとえば、ＲＧＢ各色について８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置３０で使用するインクの各色の色データに変換する処理である。

ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して誤差拡散法や閾値マトリクス等の処理で各色のドットデータに変換する処理である。ハーフトーン処理の手段としては、誤差拡散法、ディザ法、閾値マトリクス法、濃度パターン法など、各種公知の手段を適用できる。ハーフトーン処理は、一般に、Ｍ値（Ｍ≧３）の階調画像データをＮ値（Ｎ＜Ｍ）の階調画像データに変換する。最も単純な例では、２値（ドットのオン／オフ）のドット画像データに変換するが、ハーフトーン処理において、ドットサイズの種類（例えば、大ドット、中ドット、小ドットなどの３種類）に対応した多値の量子化を行うことも可能である。

こうして得られた２値又は多値の画像データ（トットデータ）は、各ノズルの駆動（オン）／非駆動（オフ）、更に、多値の場合には液滴量（ドットサイズ）を制御するインク吐出制御データ（打滴制御データ）として利用される。

吐出制御部３７６は、画像処理部３７４において生成されて得られたドットデータに基づいて、ヘッド駆動回路３８８に対して吐出制御信号を出力する。また、吐出制御部３７６は、駆動波形生成部（不図示）を備えている。駆動波形生成部は、インクジェットヘッド１８の各ノズルに対応した吐出エネルギー発生素子（圧電素子等）を駆動するための駆動電圧信号波形を生成する手段である。駆動電圧信号の波形データは予め情報記憶部３９４に格納されており、必要に応じて使用する波形データが出力される。駆動波形生成部で生成された信号（駆動波形）は、ヘッド駆動回路３８８に供給される。なお、駆動波形生成部から出力される信号は、デジタル波形データであってもよいし、アナログ電圧信号であってもよい。

本例に示すインクジェット記録装置３０は、インクジェットヘッド１８の各吐出エネルギー発生素子に対して、ヘッドモジュール単位で共通の駆動電力波形信号を印加し、各ノズルの吐出タイミングに応じて各エネルギー発生素子の個別電極に接続されたスイッチ素子（不図示）のオンオフを切り換えることで、対応するノズルからインクを吐出させる駆動方式が採用されている。

こうして、ヘッド駆動回路３８８を介してインクジェットヘッド１８に対して各ノズルを吐出駆動させるための駆動信号が与えられ、インクジェットヘッド１８のインク吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、印刷用の画像データに応じた所望のドットサイズやドット配置が実現される。

情報記憶部３９４には制御装置３７０のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。

インクジェット記録装置３０に組み合わされる紫外線照射装置５０は、巻取テンションアーム２４の位置を検出するためのアーム位置センサ４６、制御装置５１０、光源駆動回路５２０及び紫外線光源４２を備えて構成される。制御装置５１０は、タイマ５１１とＵＶ露光制御部５１２を含んでいる。ＵＶ露光制御部５１２は、アーム位置センサ４６から得られる検出信号に基づき、タイマ５１１を活用しながら、光源駆動回路５２０を介して紫外線光源４２の発光を制御する制御手段である。

図３は、本実施形態に係る画像形成装置のシステム構成の概要を示したブロック図である。本実施形態による画像形成装置１０は、当該インクジェット印刷システムを構成するインクジェット記録装置３０と後付け式の紫外線照射装置５０とをそれぞれ個別に制御するシーケンサ（６３０、６５０）を独立に２つ有する。インクジェット記録装置３０を制御する第１のシーケンサ６３０は、図２で説明した制御装置３７０に相当する。第１のシーケンサ６３０（３７０）は、主走査及び副走査の走査制御、インク供給の制御、ヘッドメンテナンスの制御、ヘッドによる印字制御（吐出制御）など、インクジェット印字に必要十分な各機能モジュールを制御する。図３では、図示の簡略化のために、キャリッジ制御モジュール６３２と、用紙搬送制御モジュール６３３のみを示した。キャリッジ制御モジュール６３２、用紙搬送制御モジュール６３３は、それぞれ、図２で説明したキャリッジ駆動制御部３７２、記録媒体搬送制御部３７１に対応している。

図３において、後付け式の紫外線照射装置５０を制御する第２のシーケンサ６５０は、図２の符号５１０で示した制御装置に相当する。この第２のシーケンサ６５０は、第１のシーケンサ６３０とは独立であって、両シーケンサ（６３０、６５０）間で制御信号の授受は行われない。ただし、第２のシーケンサ６５０は、第１のシーケンサ６３０との連係動作のために、センサ６５２によって用紙の搬送動作／搬送停止を直接的又は間接的に検出し、その結果を用いて、当該第２のシーケンサ６５０の管理範囲内でＵＶ露光制御を行う。図３では、センサ６５２から得られる検出信号に基づいて第２のシーケンサ６５０がＵＶ露光制御モジュール６５４を制御する構成を図示した。センサ６５２の一例として、図１及び２ではアーム位置センサ４６とタイマ５１１の組み合わせが採用されている。

第２のシーケンサ６５０によるＵＶ露光制御に用いられる用紙の搬送動作／搬送停止の検出信号を得る手段（検出手段）としては、多様の形態が可能であり、例えば、以下の構成を採用し得る。また、複数の検出手段を適宜組み合わせて用いても良い。

（１）給紙ロールの回転を検出するエンコーダ（供給ローラエンコーダ）
（２）巻取ロールの回転を検出するエンコーダ（巻取ローラエンコーダ）
（３）巻取テンションアームのリミットスイッチとタイマの組合せ
（４）用紙の搬送速度を検出する用紙速度検出センサ
（５）キャリッジの動きを検出するエンコーダ（キャリッジモータエンコーダ）
（６）ＵＶ露光プラテン（図１の符号４４）の温度を検知する温度センサ
なお、（６）の温度センサは、記録媒体（用紙）の搬送動作を直接的に検知するものではないが、用紙搬送が停止した状態でＵＶ露光が継続されると、プラテン４４の温度が上昇する。用紙搬送中にＵＶ露光が行われている場合に比べて、搬送停止状態でＵＶ露光が行われている場合の方がプラテン４４の温度が高くなるため、温度センサの検出結果から搬送停止を間接的に検出することができる。すなわち、温度センサは、用紙の搬送動作／搬送停止を検出するための代替手段となりうる。

上記の（１）、（２）、（４）、（５）で挙げたエンコーダ等は、インクジェット記録装置３０側の構成として既に設置されているものとは別に、後付け式紫外線照射装置５０の構成として、別途独立に設けられる。インクジェット記録装置３０の構成として搭載されているエンコーダ等を利用すると、信号線の接続など、大幅な改造が必要になり、後付け式の装置（アドオン型の付属装置）としてのメリットが薄れてしまうためである。

上記のように、第２のシーケンサ６５０は、第１のシーケンサ６３０の管理下で行われる用紙搬送制御による搬送動作をセンサ６５２によって検出し、その検出結果に従い、ＵＶ露光の自動立ち上げ（発光開始）や、ＵＶ露光の継続、露光量の調整、ＵＶ露光の停止などの制御を行う。

このように、第１のシーケンサ６３０と第２のシーケンサ６５０を同時に使用することで、画像形成装置１０の全体がＵＶ硬化型プリンタとして機能する。

＜比較例＞
比較のために、従来のＵＶ硬化型プリンタのシステム構成図を図４に示す。図４のように、従来のシステム７００は、システム全体を統括制御するシーケンサ７３０によって、キャリッジ制御モジュール７３２、用紙搬送制御モジュール７３３、ＵＶ露光制御モジュール７３４その他の各機能モジュールが制御され、ＵＶ露光制御は全体シーケンスの中で管理されている。

このような構成は、後付け方式に対応できず、「ＵＶ硬化型システム」から「非ＵＶ硬化型システム（例えば、エコソルベントインクを用いるシステム）」への変更、或いは、「非ＵＶ硬化型システム」から「ＵＶ硬化型システム」への変更を行うためには、予め２つのモードに対応したシーケンスを準備しておくなどの事前準備が必要である。既に市場にあるプリンタに対応させるには大がかりな改造が必要となり、実際上は実現困難である。

＜本実施形態のタイミングチャートについて＞
図５は、本実施形態のシステムによる制御シーケンスのタイミングチャートである。図５（ａ）はインクジェット記録装置３０の制御装置３７０（第１のシーケンサ６３０）によって管理される用紙搬送の指令信号である。矢印Ａのタイミングでプリンタへのプリント指令が発生られ、用紙搬送がスタートし、矢印Ｂのタイミングで用紙搬送が終了する。

図５（ｂ）は巻取テンションアーム２４のアーム角度を表しており、破線はアーム位置センサ４６がＯＮ信号を出力するＯＮ閾値を表している。

図５（ｃ）は、アーム位置センサ４６によるＯＮ信号に同期したタイマ５１１のリセットタイミング（カウントダウンタイマの初期タイマ値をロードするタイミング）を表している。巻取テンションアーム２４がＯＮ閾値を超える角度まで揺動すると（図５（ｂ））、アーム位置センサ４６がＯＮ信号を出力する（図５（ｃ））。このセンサ信号の立ち上がりのタイミングでタイマ５１１がリセットされる。

図５（ｄ）は、タイマ値の変化を示している。本例ではカウントダウンタイマが採用されているため、リセットタイミングでロードされた値から徐々に値が減っていく。リセット時にロードされる初期タイマ値は、巻取テンションアーム２４の揺動時間間隔を長い値（例えば、５分）に設定されている。用紙搬送が継続され、巻取テンションアーム２４が所定角度まで移動したタイミングでタイマ５１１はリセットされる。用紙搬送が終了し、巻取テンションアーム２４が動かなくなると、タイマ５１１にリセットがかからず、カウントダウンが進行するため、タイマ５１１はやがてタイムアップする（タイマ値がゼロに到達する）。

図５（ｅ）は紫外線光源４２及び後述するヒータ６２（図６参照）のＯＮ／ＯＦＦを行うタイミングを表している。紫外線光源４２のＯＮ／ＯＦＦは、タイマ５１１によって管理される。タイマ５１１の作動（最初のリセット）タイミングで紫外線光源４２がＯＮ（点灯）し、カウントダウン期間中にＯＮ状態が継続される。そして、タイマ停止時に紫外線光源４２はＯＦＦとなる。

図１で説明したように、紫外線光源４２は、インクジェットヘッド１８による描画部よりも用紙搬送方向の下流側には位置されているため、必ずしも印字開始と同時に（或いは印字開始直後に）紫外線光源４２を点灯させる必要はなく、画像部が紫外線照射部に到達するまでに紫外線光源４２をＯＮさせればよい。

なお、紫外線光源４２の発光開始タイミングは、上記のようにタイマ５１１の最初のリセットタイミングで自動的に立ち上げる態様に限らない。例えば、オペレータが手動でスタートスイッチなどを操作するなどして、紫外線光源４２の発光開始とタイマ５１１のリセット（初期値ロード）を行ってもよい。図５（ｄ），（ｅ）における破線の部分は、矢印Ｃで示したタイミングでオペレータが手動で紫外線光源をＯＮさせた場合を示している。

＜用紙搬送の停止・終了に伴うＵＶ露光の停止制御について＞
本実施形態によれば、用紙搬送が停止又は終了すると、巻取テンションアーム２４も停止し、その後、タイマ５１１の値がゼロになった時点で紫外線光源４２がオフとなる。これにより、用紙搬送の停止・終了に起因するＵＶ照射量の異常増を防止することができる。

＜ジャム発生時などの異常時の対策について＞
本実施形態によれば、ジャムなどの異常が発生してインクジェット記録装置３０の制御装置３７０（第１のシーケンサ６３０）が用紙搬送を停止させると、巻取テンションアーム２４も停止され、動かなくなるため、タイマ５１１の値がやがてゼロに到達して、紫外線光源４２はオフされる。よって、過剰なＵＶ露光が継続されることなく、異常発熱等を回避することができる。

＜画像部を確実にＵＶ露光するための工夫について＞
プリンタユーザ（オペレータ）が印刷目的の所望の画像に白紙画像を追加印字する（つまり、白紙画像の出力を指令する）ことで、当該白紙画像の前に描画された画像部に対して確実にＵＶ露光を施すことができる。また、ＵＶ露光は、描画作業終了から一定時間後に終了（ＵＶ露光オフ）する構成とすることができる。

＜ＵＶ硬化ムラを抑制するための制御例について＞
キャリッジ１６の移動によるシャトル走査型の描画に伴い、副走査方向への用紙搬送は間欠送りとなる。この用紙搬送の間欠送りの停止／搬送によるＵＶ硬化ムラを抑制するために、送り停止時に露光量の低減、或いは露光をオフする手段を備えることが好ましい。

このようなＵＶ硬化ムラの回避手段（ムラ回避手段）は、紫外線光源４２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う態様、紫外線光源４２の発光量の調整（光量制御）を行う態様、或いは、紫外線光源４２に設けたシャッター（機械式又は液晶等を利用したもの）を制御する態様、若しくはこれらの適宜の組み合わせが可能である。キャリッジ１６の動きや記録媒体６０の動きを検出するセンサからの信号に基づいてＵＶ露光の露光量を制御する態様が好ましい。

＜本実施形態の他の作用効果について＞
本実施形態によれば、ＵＶ露光機能を具備していない既存のインクジェット記録装置３０に対して、後付け式の紫外線照射装置５０を連結するだけで、インクジェット記録装置３０については、ほぼ無変更・無改造で、簡単にＵＶ硬化型画像形成装置１０を得ることができる。インクジェット記録装置３０側の構成上の制約を受けずに、様々な機種のインクジェット記録装置に対して、後付け式紫外線照射装置５０を連結させることができ、紫外線硬化型のシステムを構築できる。

また、インクジェット記録装置３０は、後付けの紫外線照射装置５０を取り外し、紫外線硬化型インクに代えて、一般的なエコソルベント（低溶剤）インク、水性顔料インク、水性染料インクなどのインクカートリッジを用いることにより、元のエコソルベントインク等を用いるシステムに戻して、従来通りのプリンタとして使用することができる。

このように、本実施形態は、「非ＵＶ硬化型システム（例えば、エコソルベントインクを用いるシステム）」から「ＵＶ硬化型システム」への変更、並びに、「ＵＶ硬化型システム」から「非ＵＶ硬化型システム」への復帰が極めて容易であり、既存のインクジェット記録装置を有効に活用することができる。

＜他の実施形態；ヒータ付き紫外線照射装置＞
図６は、本発明の他の実施形態に係る後付け式紫外線照射装置の構成を示したブロック図である。図６中、図２で示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。図３で説明した紫外線照射装置５０に代えて、図６に示す紫外線照射装置５０’を用いることができる。

図６に示した紫外線照射装置５０’は、紫外線光源４２による紫外線照射とともに、記録媒体６０を加熱するヒータ６２を備える。ヒータ６２は、紫外線光源４２の近くに併設され（図１参照）、紫外線光源４２と同様に、記録媒体６０の描画可能域の幅方向全域を一括して加熱できる用紙幅加熱範囲を有する。なお、プラテン４４内にヒータを設け、記録媒体６０の裏面側から加熱する構成も可能である。

また、紫外線照射装置５０’は、ヒータ６２を駆動するためのヒータ駆動回路５３０と、プラテン４４の温度を検出する温度センサ６６とを備える。制御装置５１０は、ヒータ制御部５１４を含み、ヒータ駆動回路５３０を介してヒータ６２を制御する。ヒータ制御部５１４は、図５（ｅ）で説明した紫外線光源４２のＯＮ／ＯＦＦ制御と同じ仕組みでヒータ６２のＯＮ／ＯＦＦを制御する。なお、紫外線光源４２の制御用タイマと、ヒータ６２の制御用タイマとを別々に設け、異なるタイマ値で制御することも可能である。

＜変形例１＞
上述の実施形態では、給紙ロール（記録媒体供給側の供給ロール）から巻取ロールに連続媒体を搬送する印刷方式（ロール・ツー・ロール方式）を例示したが、本発明は枚葉印刷システムにも適用可能である。

＜変形例２＞
上記実施形態では、シリアル型（シャトルスキャン型）ヘッドを用いて、複数回のヘッド走査により画像記録を行うインクジェット記録装置を例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置（１回の副走査によって所定解像度の画像を完成させるシングルパス方式の画像形成装置）についても本発明を適用できる。

＜適用装置例＞
本発明は、大型ポスターや商業用壁面広告など、広い描画範囲を記録するのに好適なワイドフォーマット（大判）プリンタへの適用が効果的である。なお、ここでは、Ａ３ノビ以上の記録媒体サイズに対応するものを「ワイドフォーマット」とよぶ。ただし、本発明の適用範囲はワイドフォーマット機に限定されない。また、本発明は、グラフフィック印刷用途に限らず、電子回路基板の配線パターンを描画する配線描画装置、各種デバイスの製造装置、吐出用の機能性液体（「インク」に相当）として樹脂液を用いるレジスト印刷装置、微細構造物形成装置など、各種の画像パターンを形成し得る様々なインクジェットシステム（画像形成装置）に適用可能である。

１０…画像形成装置、１２…給紙ロール、１４…プラテン、１６…キャリッジ、１８…インクジェットヘッド、２２…巻取ロール、２４…巻取テンションアーム、３０…インクジェット記録装置、４２…紫外線光源、４４…プラテン、４６…アーム位置センサ、５０…紫外線照射装置、６０…記録媒体、６２…ヒータ、６６…温度センサ、３７０…制御装置、５１０…制御装置、５１１…タイマ、６３０…第１のシーケンサ、６５０…第２のシーケンサ

Claims (12)

1. 紫外線硬化型インクを硬化させるための紫外線照射手段を具備していないインクジェット記録装置に連結されることにより、該インクジェット記録装置を紫外線硬化型の画像形成装置として利用可能なものにする後付け式紫外線照射装置であって、
   前記インクジェット記録装置による記録媒体の搬送動作を検知する検出手段と、
   前記インクジェット記録装置によって前記記録媒体に付着させた紫外線硬化型インクに紫外線を照射する紫外線光源と、
   前記検出手段から得られる検出信号に基づき、前記紫外線光源による露光を制御する露光制御手段と、
   を備えたことを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
2. 請求項１において、
   前記露光制御手段は、前記インクジェット記録装置の動作を制御する制御手段とは独立に設けられており、前記露光制御手段と前記制御手段との間で制御信号の受け渡しを行うことなく、前記検出手段による検出信号を介して前記露光制御手段による紫外線照射制御と前記制御手段によるインクジェット記録装置の動作とが連係し、紫外線硬化型の画像形成装置として機能する構成となることを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の停止が検出された場合に、前記露光制御手段は前記紫外線光源による露光を停止させる制御を行うことを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項において、
   前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の動作が検出された場合に、前記露光制御手段は前記紫外線光源による露光を開始し、又は前記紫外線光源による露光を継続させる制御を行うことを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項において、
   前記紫外線光源と対向して配置され、前記紫外線光源から紫外線の照射を受ける記録媒体を裏面側から支持するプラテンを備えることを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
6. 請求項５において、
   前記プラテンの温度を検出する温度センサを備え、
   前記温度センサが前記検出手段として代用されることを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項において、
   前記記録媒体は連続媒体であり、
   前記連続媒体を前記インクジェット記録装置の巻取ロールに巻き取る際のテンションを調整するために前記インクジェット記録装置に設けられている巻取テンションアームの位置を検出するアーム位置センサを備え、
   前記アーム位置センサが前記検出手段として用いられることを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
8. 請求項７において、
   前記アーム位置センサから得られる信号に応じてリセットされるタイマを有することを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項において、
   前記紫外線光源による紫外線照射時に前記記録媒体を加熱するヒータと、
   前記検出手段から得られる検出信号に基づき、前記ヒータを制御するヒータ制御手段と、
   を備えたことを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
10. 請求項９において、
    前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の停止が検出された場合に、前記ヒータ制御手段は、前記ヒータによる加熱を停止させる制御を行うことを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
11. 請求項９又は１０において、
    前記検出手段を介して前記記録媒体の搬送の動作が検出された場合に、前記ヒータ制御手段は前記ヒータによる加熱を開始し、又は前記ヒータによる加熱を継続させる制御を行うことを特徴とする後付け式紫外線照射装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の後付け式紫外線照射装置と、
    前記インクジェット記録装置と、が連結されて成る画像形成装置であって、
    前記インクジェット記録装置は、
    紫外線硬化型インクを吐出するインクジェットヘッドと、
    前記インクジェットヘッドから吐出したインクを付着させる記録媒体を搬送する搬送手段と、
    前記搬送手段による前記記録媒体の搬送制御及び前記インクジェットヘッドからのインクの吐出制御を含む当該インクジェット記録装置の動作を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。

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