JP2019126957A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の硬化不足や過硬化を抑制できる液体噴射装置を提供する。【解決手段】光の照射により硬化する液体を媒体（記録媒体２）に向けて噴射する液体噴射ヘッド（記録ヘッド３）と、少なくとも媒体（記録媒体２）のインクが着弾した部分に光を照射する光照射装置（ＵＶ光源１２）と、インクが着弾して光が照射された部分の温度を測定する温度測定装置（温度センサー１４）と、温度測定装置（温度センサー１４）により測定された部分の温度に基づいて、媒体（記録媒体２）に照射する光の強度を制御する制御装置（２６）と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置（プリンター１）。【選択図】図２

Description

本発明は、紫外線等の光の照射により硬化する液体を使用する液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。

上記の液体噴射装置としては、紫外線等の光の照射により硬化する液体（すなわち、光硬化性液体）を媒体（例えば、記録紙）に向けて噴射し、当該液体を媒体上で硬化させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、この種の液体噴射装置は、光硬化性を有する液体を噴射する液体噴射ヘッド、及び、紫外線光源等の光源を備え、媒体に着弾した液体に光源からの光を照射することにより、媒体上で速やかに液体を硬化させるように構成されている。

特開２０１５−８０８９３号公報

ところで、光源の光の強度（照射強度）は、予め実施した実験結果等に基づいて液体（すなわち、光硬化性液体）が確実に硬化可能な強度に設定されている。しかしながら、光源の劣化や汚れ等により、照射強度が低下すると、液体が十分に硬化しない虞があった。このような液体の硬化不足は、目視により判断し難く、印刷の途中で発見することは困難であった。また、液体の硬化不足を抑制するべく、照射強度を予め高めておくことも考えられるが、消費電力が高くなったり、液体の過硬化により画質が劣化したりする虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体の硬化不足や過硬化を抑制できる液体噴射装置を提供することにある。

本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、
光の照射により硬化する液体を媒体に向けて噴射する液体噴射ヘッドと、
少なくとも前記媒体の前記液体が着弾した部分に前記光を照射する光照射装置と、
前記液体が着弾して前記光が照射された前記部分の温度を少なくとも測定する温度測定装置と、
前記温度測定装置により測定された前記部分の温度に基づいて、前記媒体に照射する前記光の強度を制御する制御装置と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、液体が着弾して光が照射された部分の温度、すなわち、媒体における液体が硬化する際の温度に基づいて、光の強度を制御するため、液体の硬化不足や過硬化を抑制できる。その結果、形成される画質の劣化を抑制できる。また、光照射装置からの光の強度が不必要に高くなることを抑制でき、消費電力を抑制できる。

上記構成において、前記制御装置は、前記温度測定装置により測定された前記部分の温度に基づいて、前記光照射装置から照射される前記光の強度が不足していると判断した場合に、前記媒体に照射する前記光の強度を強めるように構成されたことが望ましい。

また、上記各構成の何れかにおいて、前記液体噴射ヘッドは、第１の期間において前記媒体に向けて前記液体を噴射し、
前記光照射装置は、前記媒体の前記液体が着弾した部分に所定の強度の前記光を照射し、
前記温度測定装置は、前記液体が着弾して前記光が照射された前記部分の温度を測定し、
前記制御装置は、前記第１の期間に前記液体噴射ヘッドから噴射した前記液体の量に基づいて算出された前記媒体に着弾した前記液体が硬化する際に発生する温度の下限値と、前記温度測定装置により測定された温度に基づいて算出された前記第１の期間に前記媒体に着弾した前記液体から発生した温度の算出値と、を比較し、前記算出値が前記下限値よりも低い場合に前記第１の期間よりも後の第２の期間における前記光照射装置の前記光の強度を強めるように補正を行うように構成されたことが望ましい。

これらの構成によれば、液体の硬化不足を抑制でき、形成される画質の劣化を抑制できる。

さらに、上記構成において、前記制御装置は、前記温度測定装置により測定された前記部分の温度に基づいて、前記光照射装置から照射される前記光の強度が過剰であると判断した場合に、前記媒体に照射する前記光の強度を弱めるように構成されたことが望ましい。

また、上記各構成の何れかにおいて、前記液体噴射ヘッドは、第１の期間において前記媒体に向けて前記液体を噴射し、
前記光照射装置は、前記媒体の前記液体が着弾した部分に所定の強度の前記光を照射し、
前記温度測定装置は、前記液体が着弾して前記光が照射された前記部分の温度を測定し、
前記制御装置は、前記第１の期間に前記液体噴射ヘッドから噴射した前記液体の量に基づいて算出された前記媒体に着弾した前記液体が硬化する際に発生する温度の上限値と、前記温度測定装置により測定された温度に基づいて算出された前記第１の期間に前記媒体に着弾した前記液体から発生した温度の算出値と、を比較し、前記算出値が前記上限値よりも高い場合に前記第１の期間よりも後の第２の期間における前記光照射装置の前記光の強度を弱めるように補正を行うように構成されたことが望ましい。

これらの構成によれば、液体の過硬化を抑制でき、形成される画質の劣化を抑制できる。また、光照射装置からの光の強度が不必要に高くなることを抑制でき、消費電力を抑制できる。

さらに、上記各構成の何れかにおいて、前記光照射装置は、複数の領域を有し、
前記制御装置は、前記光照射装置の前記領域毎に前記光の強度を制御することが望ましい。

この構成によれば、液体の硬化不足や過硬化をより確実に抑制できる。

プリンターの内部構成を説明する模式図である。 プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。 ＵＶ光源及び記録ヘッドの構成を説明する底面図である。 プリンターの液体噴射動作の流れを説明するフローチャートである。 閾値テーブルの一例を説明する表である。 閾値テーブルの一例を説明する表である。 第２の実施形態におけるＵＶ光源及び記録ヘッドの構成を説明する模式図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド３（以下、記録ヘッド３）が搭載された液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター１（以下、プリンター１）を例に挙げて説明する。

図１及び図２は、本発明に係るプリンター１の構成を説明する図である。図１はプリンター１の内部構成を説明する模式図であり、図２はプリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。本実施形態におけるプリンター１は、記録媒体２（本発明における媒体の一種）の表面に対して液体状のインク（本発明における液体の一種）を吐出（噴射）して画像等の印刷（記録）を行う装置である。このプリンター１は、記録ヘッド３、この記録ヘッド３が取り付けられるキャリッジ４、キャリッジ４を軸支するガイドロッド５、プラテン９上の記録媒体２を副走査方向（搬送方向）に搬送する搬送機構６（図２参照）、キャリッジ４を記録媒体２の幅方向（副走査方向に交差する主走査方向、図１における矢印の方向）に移動させるキャリッジ移動機構７（図２参照）等を備えている。

本実施形態における記録ヘッド３は、キャリッジ４の底面側に取り付けられている。そして、当該キャリッジ４は、キャリッジ移動機構７によってガイドロッド５に沿って往復移動可能に構成されている。すなわち、プリンター１は、記録ヘッド３を主走査方向に相対移動させて、当該記録ヘッド３のノズル２０（図３参照）から記録媒体２に向けてインクを噴射させつつ、プラテン９上の記録媒体２を副走査方向に移動させて、記録媒体２上に画像等を記録する。また、キャリッジ４の上方には、記録ヘッド３に供給するインクが貯留されたインクカートリッジ８（液体供給源の一種）が、着脱可能に取り付けられている。このインクは、光の一種である紫外線（ＵＶ）の照射により硬化するＵＶ硬化型インク（ＵＶインクともいう）である。本実施形態においては、記録ヘッド３から４種類のインク（例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ））を噴射するため、これに対応してインクカートリッジ８が４つ取り付けられている。なお、インクカートリッジがプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジのインクが供給チューブを通じて記録ヘッド側に送られる構成を採用することもできる。

さらに、キャリッジ４（記録ヘッド３）の側方には、記録媒体２に紫外線を照射するＵＶ光源１２（本発明における光照射装置）が取り付けられている。このＵＶ光源１２から照射された紫外線が、記録媒体２に着弾したインクに照射されると、当該インクが硬化する。本実施形態におけるＵＶ光源１２は、キャリッジ４の主走査方向における両側に取り付けられている。主走査方向における一側（図１及び図３における左側）のＵＶ光源１２ａは、記録ヘッド３が主走査方向における他側（図１及び図３における右側）に移動しつつインクを噴射する際において、記録媒体２のインクが着弾した部分に対して紫外線を照射する。一方、主走査方向における他側（図１及び図３における右側）のＵＶ光源１２ｂは、記録ヘッド３が主走査方向における一側（図１及び図３における左側）に移動しつつインクを噴射する際において、記録媒体２のインクが着弾した部分に対して紫外線を照射する。なお、ＵＶ光源１２としては、例えば、メタルハライドランプやＵＶ‐ＬＥＤなどを採用することができる。また、このようなメタルハライドランプやＵＶ‐ＬＥＤなどを１つだけ備えた構成を採用することもできるし、メタルハライドランプやＵＶ‐ＬＥＤなどを複数備えた構成を採用することもできる。

図３は、ＵＶ光源１２及び記録ヘッド３等を底面側（記録媒体２側）から見た模式図である。なお、図３における矢印は主走査方向を表し、破線矢印は副走査方向を表している。本実施形態における記録ヘッド３は、４種類のインク（すなわち、４つのインクカートリッジ８）に対応して４つの単位ヘッド１８を備えている。各単位ヘッド１８のノズル面１９（記録媒体２側の面）には、複数のノズル２０が開口されている。具体的には、本実施形態における各単位ヘッド１８のノズル面１９には、副走査方向に沿って等間隔に配置されたノズル２０の列（ノズル列ともいう）が２列に形成されている。ＵＶ光源１２は、上記したように、キャリッジ４の主走査方向における両側方に設けられている。各ＵＶ光源１２は、副走査方向（ノズル列方向）における長さが記録ヘッド３の同方向における長さと略同じ長さに揃えられている。また、各ＵＶ光源１２の４隅には、記録媒体２の温度を測定する温度センサー１４（本発明における温度測定装置）が取り付けられている。すなわち、一側のＵＶ光源１２ａの主走査方向における一側の端に一対の温度センサー１４ａが、一側のＵＶ光源１２ａの主走査方向における他側の端に一対の温度センサー１４ｂが、他側のＵＶ光源１２ｂの主走査方向における一側の端に一対の温度センサー１４ｃが、他側のＵＶ光源１２ｂの主走査方向における他側の端に一対の温度センサー１４ｄが、それぞれ設けられている。また、それぞれの一対の温度センサー１４ａ〜１４ｄは、副走査方向に間隔を空けて配置されている。なお、本実施形態における温度センサー１４は非接触式の赤外線温度センサーである。

また、キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側の端部領域（図１における右側の端部領域）には、キャリッジ４の走査の基点となるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、端部側から順に、記録ヘッド３のノズル面１９に形成されたノズル２０を封止するキャップ１０、及び、ノズル面１９を払拭するためのワイパー１１が配置されている。

次に、プリンター１の電気的な構成について説明する。本実施形態におけるプリンター１は、図２に示すように、搬送機構６、キャリッジ移動機構７、リニアエンコーダー１５、キャップ１０、ワイパー１１、ＵＶ光源１２、温度センサー１４、記録ヘッド３、及び、これらを制御するプリンターコントローラー２４を有する。

本実施形態におけるプリンターコントローラー２４は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部２５と、制御装置２６と、記憶装置２７と、駆動信号生成装置２８と、を有する。インターフェース部２５は、コンピューターや携帯情報端末機等の外部装置３０から印刷データや印刷命令等を受け取ったり、プリンター１の状態情報等を外部装置３０側に出力したりする。記憶装置２７は、制御装置２６のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。駆動信号生成装置２８は、記録媒体２に対してインク滴を噴射して画像等を記録するための駆動信号を生成する。

制御装置２６は、外部装置３０から受信した印刷データに基づき、液体噴射動作（すなわち、印刷動作）の際、記録ヘッド３のノズル２０からどのタイミングで、どの大きさのインク滴（液滴）を噴射させるかを示す噴射データを生成し、当該噴射データを記録ヘッド３に送信する。また、制御装置２６は、キャリッジ４の移動（主走査）に伴ってリニアエンコーダー１５から出力されるエンコーダー信号（エンコーダーパルス）からタイミング信号（タイミングパルス）を生成する。駆動信号生成装置２８は、このタイミング信号を受信する毎に駆動信号ＣＯＭを出力する。この駆動信号生成装置２８は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの電圧信号を生成し、これを図示しない増幅回路により増幅して駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号生成装置２８により生成された駆動信号ＣＯＭは、記録ヘッド３に送信される。さらに、制御装置２６は、キャップ１０やワイパー１１等を制御して、クリーニング動作や払拭動作を設定時間毎に行うように制御する。そして、制御装置２６は、温度センサー１４が測定した値に基づいてＵＶインクの硬化状態を判定する硬化判定手段、及び、この判定に基づいてＵＶ光源１２の紫外線の照射強度（ＵＶ強度）を制御する光源制御手段として機能する。なお、ＵＶ光源１２の制御に関しては、後述する。

キャリッジ移動機構７は、タイミングベルト等を介して走行させるパルスモーター等を備え（図示せず）、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド３をガイドロッド５に沿って主走査方向に移動させる。搬送機構６は、記録媒体２をプラテン９上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダー１５は、キャリッジ４に搭載された記録ヘッド３の走査位置に応じたエンコーダー信号を、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー２４の制御装置２６に出力する。制御装置２６は、リニアエンコーダー１５側から受信したエンコーダー信号に基づいて記録ヘッド３の走査位置（現在位置）を把握することができる。キャップ１０は、ノズル面１９を封止した状態で、ノズル２０からインクを強制的に排出させるクリーニング動作を実行する。ワイパー１１は、記録ヘッド３のノズル面１９を払拭する払拭動作を実行する。

このように構成されたプリンター１は、記録ヘッド３を主走査方向に相対移動させつつ、ノズル２０からプラテン９上の記録媒体２に対してＵＶインクを噴射する。そして、記録ヘッド３の進行方向の後方に位置するＵＶ光源１２によって、記録媒体２に着弾したＵＶインクに所定のＵＶ強度の紫外線を照射する。これにより、ＵＶインクが硬化し、記録媒体２上に画像等が形成される。なお、記録ヘッド３の両側に取り付けられたＵＶ光源１２のうち、進行方向の後方に位置するＵＶ光源１２のみを点灯しても良いし、両側のＵＶ光源１２を点灯して良い。

ここで、ＵＶインクが硬化する際に発生する反応熱とＵＶインクの硬化状態との間には、相関があることが知られている。すなわち、硬化反応が進むほど、ＵＶインクの温度が高くなることが知られている。本発明に係るプリンター１は、ＵＶインクの温度を測定することで、ＵＶインクの硬化状態を把握し、ＵＶ光源１２のＵＶ強度を調整するように構成されている。すなわち、本発明に係るプリンター１は、インクが着弾し、紫外線が照射された記録媒体２の温度に基づいて、以降の記録媒体２に照射する紫外線の照射強度を制御（調整）することを特徴とする。

プリンター１の動作について詳しく説明する。図４を用いて説明する。図４は、プリンター１の液体噴射動作（すなわち印刷動作）の流れを説明するフローチャートである。まず、制御装置２６は、外部装置３０から受信した印刷データに基づき、ノズル２０からどのタイミングで、どの大きさのインク滴（液滴）を噴射させるかを示す噴射データを生成する。また、噴射データから得られるインク噴射量と記憶装置２７に記憶されているＵＶインクの硬化状態を判定する閾値テーブルとに基づいて、所定の期間（例えば、記録ヘッド３が１走査分（１パス分）移動する期間）毎のＵＶインクの硬化状態（ＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度状態）を判定する温度閾値を算出する（ステップＳ１）。図５及び図６は、閾値テーブルの一例を説明する表である。図５は、あるインクセット（Ｃ１インク、Ｍ１インク、Ｙ１インク、Ｋ１インク）における閾値テーブルであり、図６は、他のインクセット（Ｃ２インク、Ｍ２インク、Ｙ２インク、Ｋ２インク）における閾値テーブルである。

図５及び図６に示すように、本実施形態における各インクに対して３つの閾値が測定環境の温度帯毎に設けられている。これらの閾値は、測定環境の所定の測定温度帯において、単位量当たりのＵＶインクに所定の強度のＵＶを照射したときの温度変化量（紫外線照射前と紫外線照射後の温度の差）を表したものである。具体的には、閾値テーブルにおける閾値１は、ＵＶ光源１２が異常な状態であるかどうかを判定するのに用いることができる値であり、本実施形態では、ＵＶインクの硬化が不十分であり、ＵＶ光源１２が異常であると判定すべき温度の上限値（例えば、インクが完全に硬化する温度よりも３℃〜５℃低い温度）に設定される。また、閾値テーブルにおける閾値２は、ＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度が不足しているかどうかを判定するのに用いることができる値であり、本実施形態では、ＵＶインクが完全に硬化する温度の下限値（或いは、ＵＶインクが完全に硬化していない状態ではあるが、画質に影響が無く、許容される温度）である。すなわち、ＵＶインクが閾値２よりも低い温度の場合、ＵＶインクは所定の硬化状態になくＵＶ照射が不足していることを示し、ＵＶインクが閾値２よりも高い温度の場合、ＵＶ照射が不足しておらずＵＶインクは所定の硬化状態であることを示す。閾値テーブルにおける閾値３は、ＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度が過剰でないかどうかを判定するのに用いることができる値であり、本実施形態では、ＵＶインクが完全に硬化する温度の上限値である。この閾値３は、例えば、閾値２よりも１０℃程度高い温度に設定され、これ以上紫外線を当ててもＵＶインクの硬化状態に変化が無い可能性が高い温度、或いは、ＵＶインクの過硬化により画質が劣化する虞がある温度以下の温度である。なお、本実施形態においては、図５に示す表及び図６に示す表を閾値テーブルとして例示したが、これには限られない。また、閾値テーブルは２つに限られず、記憶装置２７に少なくとも１つ以上記憶されていればよい。

制御装置２６は、現在設定されているインクセットから何れかの閾値テーブルを選択し、別途備える外気温測定センサー（図示せず）から取得した外気温に応じて、閾値テーブルの測定環境の測定温度帯を選択する。なお、温度センサー１４により測定したＵＶインクが着弾する前の記録媒体２の表面温度に応じて、閾値テーブルの測定環境の測定温度帯を選択してもよい。そして、各閾値１〜３と、ＵＶインクの噴射量とから所定の期間（本実施形態では、記録ヘッド３が１走査分（１パス分）移動する期間）毎に各閾値１〜３に対応する、インクの硬化状態（ＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度状態）を判定する３つの温度閾値を算出する。例えば、１走査期間に噴射する各種のＵＶインク（Ｃ１インク、Ｍ１インク、Ｙ１インク、Ｋ１インク）の噴射量と各種のＵＶインクの閾値１とから得られる温度閾値１を設定する。同様に、１走査期間に噴射する各種のＵＶインクの噴射量と各種のＵＶインクの閾値２とから得られる温度閾値２を設定し、１走査期間に噴射する各種のＵＶインクの噴射量と各種のＵＶインクの閾値３とから得られる温度閾値３を設定する。ここで、温度閾値１は、ＵＶ光源１２が異常であるかどうかを判断する温度であり、本実施形態ではＵＶ光源１２が異常（故障や、汚れなど）であると判定すべき温度の上限値である。温度閾値２は、ＵＶインクが完全に或いは許容できる程度に硬化しているかどうか（ＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度が不足していないかどうか）を判断する温度であり、本実施形態では１走査期間に記録媒体２に着弾したＵＶインクが十分に硬化する際に発生する温度の下限値である。温度閾値３は、ＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度が過剰でないかどうかを判断する温度であり、本実施形態では１走査期間に記録媒体２に着弾したＵＶインクが十分に硬化する際に発生する温度の上限値である。

所定の期間毎、すなわち１走査期間毎に温度閾値を設定したならば、印刷動作を開始する（ステップＳ２）。すなわち、最初の走査期間（本発明における第１の期間に相当）において、記録ヘッド３を主走査方向に相対移動させつつ、ノズル２０からプラテン９上の記録媒体２に対してＵＶインクを噴射する。本実施形態においては、記録ヘッド３の両側に取り付けられたＵＶ光源１２を点灯し、記録ヘッド３の両側で予め設定された所定のＵＶ強度の紫外線を照射しながら印刷動作を行う。また、記録ヘッド３を主走査方向に相対移動させつつ、各温度センサー１４により温度を測定する。具体的には、記録ヘッド３が主走査方向における一側（図３における左側）に移動する場合を例に挙げて説明する。記録ヘッド３の進行方向の前方側であって、記録ヘッド３側に配置される一対の温度センサー１４（１４ｂ）により、ＵＶインク噴射前、且つＵＶ光源１２（１２ａ）による紫外線照射後の記録媒体２の温度を測定する。なお、この測定温度がステップ１の温度閾値を算出する際に閾値テーブルで選択した温度帯と異なる場合、当該記録媒体２の測定温度に応じて各温度閾値を補正することもできる。また、記録ヘッド３の進行方向の後方側であって、記録ヘッド３側に配置される一対の温度センサー１４（１４ｃ）により、ＵＶインク噴射後、且つ当該ＵＶインクに対するＵＶ光源１２（１２ｂ）による紫外線照射前の記録媒体２の温度（すなわち、ＵＶインクが着弾した部分の温度）を測定する。さらに、記録ヘッド３の進行方向の後方側であって、記録ヘッド３側とは反対側に配置される一対の温度センサー１４（１４ｄ）により、ＵＶインク噴射後、且つ当該ＵＶインクに対するＵＶ光源１２（１２ｂ）によるＵＶ照射後の記録媒体２の温度（すなわち、ＵＶインクが着弾して紫外線が照射された部分の温度）を測定する。なお、測定温度としては、一対の温度センサー１４で測定した値の平均値としても良いし、何れか一方の温度センサー１４で測定した値のみを用いても良い。

そして、ＵＶインク噴射後における紫外線照射前の記録媒体２の温度と紫外線照射後の記録媒体２の温度との温度差を取得する（ステップ３）。本実施形態においては、１走査毎に紫外線照射前後の温度差を算出する。例えば、１走査における所定のポイント毎で測定した紫外線照射前後の温度差を平均し、当該走査における温度差として算出する。次に、ＵＶ光源１２が異常（故障や、汚れなど）な状態であるかどうかを判定するため、算出された温度差（以下、算出値という）と温度閾値１とを比較する（ステップＳ４）。この算出値が温度閾値１以下の場合、ＵＶ光源１２に異常があり、十分に紫外線を照射できていない可能性があるため、その旨を、例えば、プリンター１の表示部（図示せず）や外部装置３０に報知して（ステップＳ８）、印刷を終了する。なお、途中で印刷を終了せずに、ＵＶ光源１２に異常がある旨を報知しつつ、全てのジョブを終わらせることもできる。

算出値が温度閾値１を超えている場合、次にＵＶインクが完全に或いは許容できる程度に硬化しているかどうか（ＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度が不足していないかどうか）を判定するため、当該算出値と温度閾値２とを比較する（ステップＳ５）。算出値が温度閾値２よりも低い場合、記録媒体２に着弾したＵＶインクが十分に硬化していない可能性があるため、算出値に応じて、現状におけるＵＶインクを十分に硬化させるために必要な紫外線の照射強度（ＵＶ強度）を算出する（ステップＳ９）。例えば、算出値と温度閾値２との差に応じて、ＵＶ光源１２の照射強度をどの程度強めれば良いかを算出し、現在のＵＶ光源１２の照射強度を強めるようにＵＶ光源１２の設定値を補正する。なお、ＵＶ光源１２の照射強度を強める方法としては、ＵＶ光源１２への供給電流を強めたり、ＵＶ光源１２が備えるＵＶ‐ＬＥＤの点灯数を増やしたり、或いは、その両方を行ったりすることで可能になる。そして、求めた値、すなわち、照射強度を強めたＵＶ光源１２の設定値を、次の走査（すなわち、現在の走査よりも後の走査、本発明における第２の期間に相当）におけるＵＶ光源１２の設定値として記憶装置２７に記憶する（ステップＳ１０）。

算出値が温度閾値２以上の場合、次にＵＶ光源１２から照射されるＵＶの強度が過剰でないかどうかを判定するため、当該算出値と温度閾値３とを比較する（ステップＳ６）。算出値が温度閾値３よりも高い場合、記録媒体２に着弾したＵＶインクに対して過剰に紫外線が照射されている可能性があるため、ＵＶ光源１２から過剰な強度のＵＶが照射されていると判断し、算出値に応じて、現状におけるＵＶインクの硬化不足にならない程度の紫外線の照射強度を算出する（ステップＳ９）。例えば、算出値と温度閾値３との差に応じて、ＵＶ光源１２の照射強度をどの程度弱めることができるかを算出し、現在のＵＶ光源１２の照射強度を弱めるようにＵＶ光源１２の設定値を補正する。なお、ＵＶ光源１２の照射強度を弱める方法としては、ＵＶ光源１２への供給電流を弱めたり、ＵＶ光源１２が備えるＵＶ‐ＬＥＤの点灯数を減らしたり、或いは、その両方を行ったりすることで可能になる。そして、求めた値、すなわち、照射強度を弱めたＵＶ光源１２の設定値を、次の走査におけるＵＶ光源１２の設定値として記憶装置２７に記憶する（ステップＳ１０）。

ステップＳ６にて算出値が温度閾値３以下の場合、ＵＶ光源１２から過剰な強度のＵＶが照射されていないと判断し、次の走査におけるＵＶ光源１２の設定値を変更せずに、印刷を続行する。そして、全ての印刷（ジョブ）が終了したか否かを判定し（ステップＳ７）、印刷が終了していない場合、記憶装置２７に記憶されているＵＶ光源１２の設定値で次の走査を行い、ＵＶインク噴射後における紫外線照射前の記録媒体２の温度と紫外線照射後の記録媒体２の温度との温度差を取得する（ステップ３）。一方、全てのジョブが終了している場合は、印刷動作を終了する。

このように、ＵＶインクが着弾して紫外線が照射された部分の温度、すなわち、記録媒体２におけるＵＶインクが硬化する際の温度に基づいて、紫外線の照射強度を制御するため、ＵＶインクの硬化不足や過硬化を抑制できる。その結果、記録媒体２に形成される画質の劣化を抑制できる。また、ＵＶ光源１２からの照射強度が不必要に高くなることを抑制でき、プリンター１の消費電力を抑制できる。

ところで、上記した実施形態では、閾値テーブルに３つの閾値（閾値１、閾値２、閾値３）を備え、各閾値とＵＶインクの噴射量とから３つの温度閾値（温度閾値１、温度閾値２、温度閾値３）を算出し、各温度閾値と紫外線照射前後の記録媒体２の温度差（算出値）とを比較してＵＶ光源１２の照射条件の変更等を行ったが、これには限られない。３つの閾値のうち少なくとも１つ以上の閾値を閾値テーブルに備え、この閾値とＵＶインクの噴射量とから少なくとも１つ以上の温度閾値を算出し、各温度閾値と紫外線照射前後の記録媒体２の温度差（算出値）とを比較してＵＶ光源１２の照射条件の変更等を行うこともできる。また、上記した実施形態では、閾値テーブルに基づいて各温度閾値を算出したが、これには限られない。温度閾値を算出する計算式を備え、当該計算式にＵＶインクの噴射量や外気温等を当てはめて、各温度閾値を算出することもできる。さらに、上記した実施形態では、１走査期間毎に温度閾値と紫外線照射前後の記録媒体２の温度差とを求め、両者を比較してＵＶ光源１２の照射条件の変更等を行ったが、これには限られない。１走査期間よりも短い期間毎、或いは、１走査期間よりも長い期間毎に温度閾値と紫外線照射前後の記録媒体２の温度差とを求め、両者を比較してＵＶ光源１２の照射条件の変更等を行うこともできる。

また、上記した実施形態では、温度センサー１４を８つ、すなわち、一対の温度センサー１４を４つ備えたが、これには限られない。紫外線照射前後の温度差を測定できるように、一側のＵＶ光源の主走査方向における両端、及び、他側のＵＶ光源の主走査方向における両端に１つずつ、合計４つの温度センサーを備えていれば良い。さらに、上記した実施形態では、一側のＵＶ光源１２ａ及び他側のＵＶ光源１２ｂは、１つの領域で構成されたがこれには限られない。各ＵＶ光源が、複数の領域を有する構成を採用することもできる。

図７は、第２の実施形態におけるＵＶ光源３３及び記録ヘッド３等を底面側（記録媒体２側）から見た模式図である。なお、図７における矢印は主走査方向を表し、破線矢印は副走査方向、すなわち記録媒体２の搬送方向を表している。本実施形態における記録ヘッド３は、上記した第１の実施形態と同様に、４つの単位ヘッド１８を備えている。また、本実施形態においても、ＵＶ光源３３は、キャリッジ４の主走査方向における両側方に設けられている。各ＵＶ光源３３は、記録媒体２の搬送方向（ノズル列方向）における長さが記録ヘッド３の同方向における長さよりも長く形成され、それぞれ５つの光源領域３４に分割されている。以下、便宜上、５つの光源領域３４を記録媒体２の搬送方向の後方側（図７における上方）から順に第１光源領域３４ａ、第２光源領域３４ｂ、第３光源領域３４ｃ、第４光源領域３４ｄ、第５光源領域３４ｅと称する。各光源領域３４は、記録媒体２の搬送方向における長さが、略同じ長さに揃えられている。５つの光源領域３４のうち記録媒体２の搬送方向における後方側の４つの光源領域３４（すなわち、第１光源領域３４ａ〜第４光源領域３４ｄ）は、記録ヘッド３と主走査方向に重なるように構成されている。このため、記録媒体２の搬送方向における後方側の４つの光源領域３４の合計の長さは、記録ヘッド３の長さと略同じ長さに揃えられている。一方、５つの光源領域３４のうち記録媒体２の搬送方向における前方側（図７における下方）の１つの光源領域３４（すなわち、第５光源領域３４ｅ）は、記録ヘッド３と主走査方向に重ならないように構成されている。すなわち、第５光源領域３４ｅは、記録ヘッド３よりも記録媒体２の搬送方向の前方側にはみ出た状態になっている。また、温度センサー３５は各光源領域３４の主走査方向における両端に１つずつ配置されている。

このように構成されたプリンター１においては、記録ヘッド３を主走査方向に相対移動させてＵＶインクを噴射させつつ、プラテン９上の記録媒体２を副走査方向に移動させて、記録媒体２上に画像等を記録する。そして、本実施形態においては、４回の走査におけるＵＶインクの噴射によって、所定の領域に４つのピクセルから成るピクセル群内に画像を形成するように構成されている。さらに詳述すると、記録媒体２の所定領域に４つのピクセルから成るピクセル群を印刷する場合、第１の走査で第１光源領域３４ａに対応する領域に位置するノズル２０からＵＶインクを当該所定領域に着弾させ、第２の走査では第２光源領域３４ｂに対応する領域に位置するノズル２０からＵＶインクを当該所定領域に着弾させ、第３の走査では第２光源領域３４ｃに対応する領域に位置するノズル２０からＵＶインクを当該所定領域に着弾させ、第４の走査では第２光源領域３４ｄに対応する領域に位置するノズル２０からＵＶインクを当該所定領域に着弾させる。例えば、第１の走査において、記録ヘッド３のうち第１光源領域３４ａに対応する領域に位置するノズル２０からピクセル群の１つ目のピクセルにＵＶインクを噴射し、第１光源領域３４ａで紫外線を照射する。次に、記録媒体２を副走査方向に１つの光源領域３４分だけ移動させ、第２の走査を行う。第２の走査では、記録ヘッド３のうち第２光源領域３４ｂに対応する領域に位置するノズル２０からピクセル群の２つ目のピクセルにＵＶインクを噴射し、第２光源領域３４ｂで紫外線を照射する。第２の走査後、記録媒体２を副走査方向に１つの光源領域３４分だけ移動させ、第３の走査を行う。第３の走査では、記録ヘッド３のうち第３光源領域３４ｃに対応する領域に位置するノズル２０からピクセル群の３つ目のピクセルにＵＶインクを噴射し、第３光源領域３４ｃで紫外線を照射する。そして、第３の走査後、記録媒体２を副走査方向に１つの光源領域３４分だけ移動させ、第４の走査を行う。第４の走査では、記録ヘッド３のうち第４光源領域３４ｄに対応する領域に位置するノズル２０からピクセル群の４つ目のピクセルにＵＶインクを噴射し、第４光源領域３４ｄで紫外線を照射する。すなわち、記録媒体２上の１つの領域に対して、ＵＶインクが４回噴射され、４つ（或いは５つ）の光源領域３４が順次紫外線を照射する。

そして、本実施形態においても、図４に例示されるようなフローチャートに基づいて、走査毎に閾値テーブルとＵＶインクの噴射量とから温度閾値を算出し、各温度閾値と温度センサー３５で測定した紫外線照射前後の記録媒体２の温度差（算出値）とを比較して、光源領域３４毎に照射条件の変更等を行う。例えば、第１の走査において、上記した第１の実施形態と同様に、第１光源領域３４ａに対応するノズル２０から噴射されたＵＶインクの紫外線照射前後の温度差を算出し、当該算出値を温度閾値１、温度閾値２、及び、温度閾値３と順次比較する。そして、算出値が温度閾値１以下の場合、第１光源領域３４ａに異常があり、十分に紫外線を照射できていない可能性があるため、その旨を、例えば、プリンター１の表示部（図示せず）や外部装置３０に報知する。また、算出値が温度閾値２よりも低い場合、第１の走査においてＵＶインクが十分に硬化していない可能性があるため、当該算出値に応じて、次の走査（第２の走査）における第１光源領域３４ａの照射強度を強めるようにＵＶ光源３３の設定値を補正する。この際、第１の走査におけるＵＶインクの硬化の不足分を補うように、第２の走査における第２光源領域３４ｂの照射強度を強めるように補正しても良い。さらに、算出値が温度閾値３よりも高い場合、第１の走査においてＵＶインクに対して過剰に紫外線が照射されている可能性があるため、当該算出値に応じて、次の走査（第２の走査）における第１光源領域３４ａの照射強度を弱めるようにＵＶ光源３３の設定値を補正する。

第２の走査、第３の走査、及び、第４の走査においても、第１の走査と同様に紫外線照射前後の温度差を算出し、当該算出値を温度閾値１、温度閾値２、及び、温度閾値３と順次比較する。そして、算出値が温度閾値１よりも低い場合、対応する光源領域３４に異常があり、十分に紫外線を照射できていない可能性がある旨を、例えば、プリンター１の表示部（図示せず）や外部装置３０に報知する。また、算出値が温度閾値２よりも低い場合、当該算出値に応じて、対応する光源領域３４の照射強度を強めるようにＵＶ光源３３の設定値を補正する。この際、ＵＶインクの硬化の不足分を補うように、記録媒体２の搬送方向の前方側に隣接する光源領域３４の照射強度を強めるように補正しても良い。さらに、算出値が温度閾値３よりも高い場合、対応する光源領域３４の照射強度を弱めるようにＵＶ光源３３の設定値を補正する。このように、ＵＶ光源３３を複数の光源領域３４に分けて制御することで、ＵＶインクの硬化不足や過硬化をより確実に抑制できる。なお、第４の走査において、第４光源領域３４ｄの照射強度が十分でなく、当該走査におけるＵＶインクが十分に硬化していない可能性がある場合、すなわち、第４の走査における算出値が温度閾値２よりも低い場合、第４の走査の後において第５光源領域３４ｄを点灯して走査を行っても良い。これにより、ＵＶインクを確実に硬化させることができる。この際、第５光源領域３４ｄにおける照射強度は、第４の走査における算出値に応じて算出する。

ところで、上述した各実施形態では、温度測定装置として、記録媒体２上の一部の領域の温度を測定する小型の温度センサー１４、３５を例示したが、これには限られない。例えば、記録媒体の印刷領域全体を俯瞰できる温度測定装置（例えば、赤外線サーモグラフィー等）を用いることもできる。この場合においても、温度センサーから得られた温度情報から所定の領域における紫外線照射前後の温度差を算出し、当該算出値を温度閾値１、温度閾値２、及び、温度閾値３と順次比較する。また、赤外線サーモグラフィー等を使用した場合、視覚的にＵＶインクの硬化異常やＵＶ光源の異常を検知することができる。例えば、ＵＶ光源の一部が点灯していない場合、当該部分が照射する予定の領域における温度が走査方向に沿って低くなるため、ＵＶインクの硬化異常及びＵＶ光源の異常を検知することができる。また、温度測定装置としては、非接触式の温度センサーに限られない。プラテンに接触式の温度センサーを備え、当該温度センサーにより記録媒体の温度を測定することもできる。

また、上述した実施形態では、インクジェット式プリンター１に搭載されるインクジェット式記録ヘッド３を例示したが、インク以外の液体を噴射するものにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。

１…プリンター，２…記録媒体，３…記録ヘッド，４…キャリッジ，５…ガイドロッド，６…搬送機構，７…キャリッジ移動機構，８…インクカートリッジ，９…プラテン，１０…キャップ，１１…ワイパー，１２、１２ａ、１２ｂ…ＵＶ光源，１４、１４ａ〜１４ｄ…温度センサー，１５…リニアエンコーダー，１８…単位ヘッド，１９…ノズル面，２０…ノズル，２４…プリンターコントローラー，２５…インターフェース部，２６…制御装置，２７…記憶装置，２８…駆動信号生成装置，３０…外部装置，３３…ＵＶ光源，３４…光源領域，３４ａ…第１光源領域，３４ｂ…第２光源領域，３４ｃ…第３光源領域，３４ｄ…第４光源領域，３４ｅ…第５光源領域，３５…温度センサー

Claims (6)

1. 光の照射により硬化する液体を媒体に向けて噴射する液体噴射ヘッドと、
   少なくとも前記媒体の前記液体が着弾した部分に前記光を照射する光照射装置と、
   前記液体が着弾して前記光が照射された前記部分の温度を少なくとも測定する温度測定装置と、
   前記温度測定装置により測定された前記部分の温度に基づいて、前記媒体に照射する前記光の強度を制御する制御装置と、
   を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記制御装置は、前記温度測定装置により測定された前記部分の温度に基づいて、前記光照射装置から照射される前記光の強度が不足していると判断した場合に、前記媒体に照射する前記光の強度を強めるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記液体噴射ヘッドは、第１の期間において前記媒体に向けて前記液体を噴射し、
   前記光照射装置は、前記媒体の前記液体が着弾した部分に所定の強度の前記光を照射し、
   前記温度測定装置は、前記液体が着弾して前記光が照射された前記部分の温度を測定し、
   前記制御装置は、前記第１の期間に前記液体噴射ヘッドから噴射した前記液体の量に基づいて算出された前記媒体に着弾した前記液体が硬化する際に発生する温度の下限値と、前記温度測定装置により測定された温度に基づいて算出された前記第１の期間に前記媒体に着弾した前記液体から発生した温度の算出値と、を比較し、前記算出値が前記下限値よりも低い場合に前記第１の期間よりも後の第２の期間における前記光照射装置の前記光の強度を強めるように補正を行うように構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記制御装置は、前記温度測定装置により測定された前記部分の温度に基づいて、前記光照射装置から照射される前記光の強度が過剰であると判断した場合に、前記媒体に照射する前記光の強度を弱めるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
5. 前記液体噴射ヘッドは、第１の期間において前記媒体に向けて前記液体を噴射し、
   前記光照射装置は、前記媒体の前記液体が着弾した部分に所定の強度の前記光を照射し、
   前記温度測定装置は、前記液体が着弾して前記光が照射された前記部分の温度を測定し、
   前記制御装置は、前記第１の期間に前記液体噴射ヘッドから噴射した前記液体の量に基づいて算出された前記媒体に着弾した前記液体が硬化する際に発生する温度の上限値と、前記温度測定装置により測定された温度に基づいて算出された前記第１の期間に前記媒体に着弾した前記液体から発生した温度の算出値と、を比較し、前記算出値が前記上限値よりも高い場合に前記第１の期間よりも後の第２の期間における前記光照射装置の前記光の強度を弱めるように補正を行うように構成されたことを特徴とする請求項１または請求項４に記載の液体噴射装置。
6. 前記光照射装置は、複数の領域を有し、
   前記制御装置は、前記光照射装置の前記領域毎に前記光の強度を制御することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射装置。

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