JP4306239B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に光硬化性のインクを使用したインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、インクジェットプリンタは印刷時の騒音が比較的小さく、印字の品質が良好であるため、現在、数多く使用されている。
インクジェットプリンタは、例えばピエゾ素子やヒータ素子等を用いて、記録ヘッドのノズルからインクを微小な液滴として紙等の記録媒体に向けて吐出し、該記録媒体にインクを浸透若しくは定着させながら、記録ヘッドと記録媒体の相対的な位置を移動させることにより、該記録媒体に画像を形成する。
インクジェットプリンタには、例えば、記録媒体上で記録ヘッドを往復移動させ、記録ヘッドの走査方向と直交する方向に記録媒体を搬送させることにより画像を形成するシリアルヘッド方式のものや、記録媒体の記録幅にわたるノズル列を有して固定された記録ヘッドを持ち、記録媒体を前記記録幅の方向と垂直方向に搬送させることにより画像を形成するラインヘッド方式のものがある。
【０００３】
現在、商品や商品の包装材への印刷等の分野では、少量生産のニーズが高まっており、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式など製版を必要とする方式に比して少量を低コストに生産できるインクジェット方式の利用が展開している。
良く知られるように商品や商品の包装材には樹脂や金属などのインク吸収性のない素材が用いられることが少なくない。
このようなインク吸収性のない素材を記録媒体とするとき、記録媒体へのインクの定着を可能とするため、高粘度の光硬化性のインクを記録媒体上に吐出して付着させた後、紫外線等の光を照射することでインクを硬化定着させる光硬化方式のインクジェットプリンタが開発されている。
【０００４】
従来、このような光硬化方式のインクジェットプリンタとして、ラジカル重合系のインクを用い、多量の紫外線を一括に照射する構成とした紫外線硬化型のインクジェットプリンタが実用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−３１０４５４号公報（第４頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したようにラジカル重合系のインクを用いると、比較的多量の紫外線照射が必要となる。そのため、高出力の光源装置を搭載することとなって装置の長大化、装置の製造コストの増大を招くという問題がある。
この問題を解決するため、現在実用化されていないカチオン重合系のインクを採用することが考えられるが、カチオン重合系のインクは湿度依存性等の不安定な物性があるとともに、反射光等の弱い光により硬化反応する物性があるため取り扱いが難しく、実用化を困難にさせている。
例えば、光源の長期使用による劣化によってインクへの照度が低下したり、装置の小型化等の要請により光源を記録ヘッドに近づければ近づけるほど、インクミストによる照度の低下の影響が生じる。特に、各記録ヘッドに対して複数の光源が使用されている場合には、複数の光源により硬化反応に必要な照度を確保しているが、複数の光源のうち、１つだけでも光源が点灯しなくなると全体の光量が低下してしまい、硬化反応に必要な照度が確保できない。このように光源が点灯しなくなるとインクが硬化しないために、作業者は、記録媒体に着弾したインクの状態や画質等により光源交換の判断を行うが、この判断する際に用いられるインクや記録媒体は結局捨てられることになり、無駄となっていた。
【０００７】
本発明の課題は、光源の交換タイミングを作業者に報知することで、記録媒体及びインクの無駄をなくすことのできるインクジェットプリンタを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明のインクジェットプリンタは、
記録媒体に光硬化型のインクを吐出する記録ヘッドと、
前記記録ヘッドから吐出された前記インクに対して光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
前記各光源の点灯・非点灯を検出する少なくとも１つ以上の点灯検出センサと、
前記光源の非点灯を報知する報知部と、
前記点灯検出センサの検出結果に基づいて、前記報知部に非点灯である前記光源を報知させるように制御する制御部と、
画像形成で用いられる前記記録媒体の種類が入力される入力部と、
ドット径を均一にするために必要な照射エネルギデータを前記記録媒体の種類毎に記憶する記憶部とを備え、
前記点灯検出センサは、前記光源の照度エネルギの検出も可能で、
前記制御部は、
前記記憶部に記憶されている前記記録媒体の種類毎に応じる前記照射エネルギデータから、前記入力部から入力された前記記録媒体の種類に対応する前記照射エネルギデータを読み出し、当該読み出した照射エネルギデータを、前記点灯検出センサにより検出された照度エネルギが満たしているかどうか判断し、満たしていない前記光源がある場合には、前記報知部に前記満たしていない前記光源を報知させることを特徴としている。
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、制御部が、点灯検出センサの検出結果に基づいて、報知部に非点灯である光源を報知させるので、光源が寿命等により点灯しなくなると報知されることとなり、作業者はそれに応じて早急に光源を交換することができる。これにより、インク及び記録媒体を効率的に使用することができる。
また、請求項１記載の発明によれば、点灯検出センサにより検出された照度エネルギが、画像形成に適用される記録媒体に対してドット径を均一にするために必要な照度エネルギを満たしているかどうかを制御部が判断し、満たしていない光源がある場合には、報知部にその満たしていない光源を報知させるので、記録媒体の種類毎に必要な照度エネルギを満たすことのできない光源を交換することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、
前記点灯検出センサは、前記複数の光源に応じて少なくとも１つ以上設けられることを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、点灯検出センサが、複数の光源に応じて少なくとも１つ以上設けられているので、各点灯検出センサと各光源とをそれぞれ対向させていれば、各光源の点灯・非点灯の検出を正確に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
［第一の実施の形態］
以下、この発明の第一の実施の形態について、図１〜図４の図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態におけるインクジェットプリンタ１の概略構成図である。
【００１５】
インクジェットプリンタ１は、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に記録ヘッドを走査しながら、カチオン重合系のインクにより画像を形成するシリアル方式のインクジェットプリンタである。このインクジェットプリンタ１には、図１及び図２に示すように、記録媒体Ｐを下方から支持するプラテン２が設けられており、プラテン２の上方には、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に走査するキャリッジ３が設けられている。
【００１６】
キャリッジ３は、走査方向に沿って延在するベルト３１に係合しており、ベルト３１がモータ３２によって駆動させられることにより、走査方向に走査するようになっている。キャリッジ３には、各色毎のインク（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）を吐出する複数の記録ヘッド４が搭載されている。記録ヘッド４の吐出面には、インクを吐出する複数の吐出口が、記録媒体の搬送方向に沿って直線状に配列されている。
また、キャリッジ３には、記録ヘッド４の両側方に位置するように、記録媒体Ｐに着弾したインクを硬化させるための光照射装置５が設けられている。光照射装置５の内部には、図３（ａ）（ｂ）に示すように、吐出口の列方向に対して平行に複数列並ぶように、複数の棒状の光源５１が配置されている。
【００１７】
ここで、光源５１としては、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光、赤外光などを照射する様々な光源を用いることが可能であるが、硬化性、コスト等を考慮すると紫外線を照射する光源が好ましい。具体的には、例えば、蛍光灯、水銀ランプ、メタルハイドランプ、ＬＥＤ、紫外線レーザが挙げられる。
【００１８】
そして、光照射装置５の内部における各光源５１の上方には、図３（ａ）に示すように各光源５１の点灯・非点灯を検出する複数の点灯検出センサ６が、各光源５１に対峙するように配置されている。
【００１９】
そして、インクジェットプリンタ１には、図４に示すように、各駆動部を制御する制御部７が設けられている。制御部７には、画像形成に関する指示が入力される入力部７０、各種事項を表示するモニタ７１、制御プログラムや制御データを記憶する記憶部７２が接続されており、記憶部７２中に書き込まれている制御プログラムや制御データに従い、各種機器を制御するようになっている。
制御部７には、記録媒体の搬送機構９、キャリッジ３のモータ３２、記録ヘッド４、光源５１、点灯検出センサ６が電気的に接続されている。なお、制御部７には、これら以外にもインクジェットプリンタ１の各駆動部などが接続されている。
【００２０】
次に、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１の光源検査時の動作について説明する。
【００２１】
先ず、制御部７は、複数の光源５１のうち、１つの光源５１に対して点灯指示を与える。このとき、この光源５１に対応する点灯検出センサ６は、光源５１から光が照射されているか否かを判断して、光源５１が点灯しているか、非点灯であるのかを検出する。そして、制御部７は、この検出結果を記憶部７２に書き込み記憶させる。そして制御部７は、全ての光源５１の点灯・非点灯を検出するまで上記行程を繰り返す。
光源検査が完了すると、制御部７は、検出結果に非点灯となる光源５１があった場合は、その光源５１の交換が必要であることをモニタ７１に表示させ、作業者に報知する。
一方、全ての光源５１が点灯している場合には、制御部７は画像形成を開始する。
【００２２】
以上のように、この第一の実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、制御部７が、点灯検出センサ６の検出結果に基づいて、モニタに非点灯である光源５１を表示させて、その光源５１の交換を作業者に報知させるので、光源５１が寿命等により点灯しなくなると報知されることとなり、作業者はそれに応じて早急に光源を交換することができる。これにより、インク及び記録媒体を効率的に使用することができる。
【００２３】
［第二の実施の形態］
次に、第二の実施の形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。本実施形態に係るインクジェットプリンタは、第一の実施の形態に係るインクジェットプリンタにおいて、点灯検出センサとして光源の点灯・非点灯だけでなく照度エネルギも検出できるセンサを適用したものであり、その他の構成については実質的に同一である。このため、以下の説明において、第一の実施の形態に係るインクジェットプリンタと同等の機能を有する構成については同一の符号を付して、この第二の実施の形態に係るインクジェットプリンタの光源検査時における動作について説明する。
【００２４】
先ず、作業者が入力部７０から画像形成で用いられる記録媒体の種類を入力してから画像形成開始を入力する。
この入力に基づいて光源検査が開始され、制御部７は、複数の光源５１のうち、１つの光源５１に対して点灯指示を与える。このとき、この光源５１に対応する点灯検出センサは、光源５１からの照射エネルギを検出し、制御部７に出力する。制御部７は、この検出された照射エネルギを記憶部７２に書き込み記憶させる。そして制御部７は、全ての光源５１の照射エネルギを検出するまで上記行程を繰り返す。
【００２５】
その後、制御部７は、記憶部７２に記憶されている記録媒体の種類毎に応じる照射エネルギデータから、入力部７０から入力された記録媒体の種類に対応する照射エネルギデータを読み出す。ここで、照射エネルギデータとは、記録媒体毎に異なる、ドット径を均一にするために必要な照射エネルギのことであり、この照射エネルギデータが記録媒体の種類毎に記憶部７２に記憶されている。
そして、制御部７は、読み出された照射エネルギデータと、検出された照射エネルギとを比較して、全ての光源５１の検出された照射エネルギが、照射エネルギデータを満たしていると判断した場合には、そのまま画像形成開始となる。なお、この際、記録媒体の種類により照射エネルギデータが異なるために、現在の照射エネルギのままであっても、他の記録媒体によってはドット径を均一にできない場合もある。こうした場合においては、制御部７は、他の記録媒体の照射エネルギデータを読み出して、検出された照射エネルギと比較し、検出された照射エネルギの方が下回る記録媒体においては、画像形成が不可能であることを判断して、その旨をモニタ７１に表示するようにしてもよい。これにより、不可と判断された記録媒体が次回以降の画像形成に用いられることを防止できる。
【００２６】
一方、検出された各光源５１の照射エネルギのうち、１つでも照射エネルギデータを下回っているものがある場合には、制御部７は、モニタ７１に光源５１の光量を増加させるか否かの表示を出し、作業者に光量増加の確認を求める。作業者が「否」と判断した場合には、制御部７は、その下回った光源５１の交換指示をモニタ７１に表示させる。
【００２７】
また、作業者が「増加させる」と判断した場合には、制御部７は、光源５１の光量を増加させる。そして、点灯検出センサは再度光量の増加された光源５１の照射エネルギを検出し、制御部７へ出力する。制御部７は、検出された照射エネルギと照射エネルギデータとを比較して、光量増加により検出された照射エネルギが照射エネルギデータを満たしていると判断した場合には、モニタ７１に照射エネルギデータを満たしていない光源５１を表示させた状態で、画像形成を開始する。
【００２８】
また、制御部７が、光量の増加された光源５１の照射エネルギが照射エネルギデータを下回っていると判断した場合には、画像形成開始を停止し、その光源５１の交換が必要であることをモニタ７１に表示させ、作業者に報知する。
【００２９】
以上のように、この第二の実施の形態に係るインクジェットプリンタは、点灯検出センサ６により検出された照度エネルギが、画像形成に適用される記録媒体に対してドット径を均一にするために必要な照度エネルギを満たしているかどうかを制御部７が判断し、満たしていない光源がある場合には、モニタ７１にその満たしていない光源５１を表示させるので、記録媒体の種類毎に必要な照度エネルギを満たすことのできない光源５１を交換することができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施の形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。例えば、上記実施形態では、シリアル方式のインクジェットプリンタ１を例示して説明したが、本発明の構成は、記録ヘッドとしてラインヘッドが用いられるラインヘッド方式のインクジェットプリンタに適用することも可能である。ラインヘッド方式のインクジェットプリンタの場合には、複数の光源もラインヘッドに沿って配列されて固定されることが一般的であるために、各光源の光量を測定できるように、光源と同数の点灯検出センサを各光源に対向するように設けたり、点灯検出センサを光源の配列方向に沿って走査させて各光源に対向させるセンサ走査機構を設けたりする。なお、測定時に光源と点灯検出センサとの間に何らかの部材（例えばプラテン）が配置されている場合には、その部材を光源からの光を透過する素材で形成していなければならない。
【００３１】
また上記実施形態では、点灯検出センサ６を光源５１の上方に配置する構成を例示したが、光源５１からの光を受光できるのであれば、その設置個所はどこでもよく、これ以外にも設置個所としては、例えばキャリッジの走査領域の下方にあたるプラテンの側方に配置しても、またプラテン面に埋設してもよい。そして、プラテンが光を透過する素材で形成されている場合には、点灯検出センサをプラテン下方に配置することも可能である。そして、これらの箇所に点灯検出センサを設けた場合には、光源と点灯検出センサとが相対的に移動することが可能であるので、例えば、複数の光源に応じて点灯検出センサが少なくとも１つ設けられているのであれば、各光源と点灯検出センサとが対向するようにキャリッジを動作させることで、全ての光源の点灯・非点灯を検出することができる。また、キャリッジを移動させることで光源と点灯検出センサとを対向させなくとも、点灯検出センサを各光源に対向させるように走査するセンサ走査機構を設けてもよい。
【００３２】
そして、上記実施形態では、検査結果を報知する報知部として、視覚的な報知を行うモニタ７１を例示したが、作業者に報知できるのであれば如何なるものでもよく、例えば、聴覚的な報知を行うスピーカ等が挙げられる。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、光源が寿命等により点灯しなくなると報知されることとなり、作業者はそれに応じて早急に光源を交換することができる。これにより、インク及び記録媒体を効率的に使用することができる。
請求項１記載の発明によれば、記録媒体の種類毎に必要な照度エネルギを満たすことのできない光源を交換することができる。
請求項２記載の発明によれば、各点灯検出センサと各光源とをそれぞれ対向させていれば、各光源の点灯・非点灯の検出を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を表す側面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの機略構成を表す上面図である。
【図３】図１のインクジェットプリンタに備わる光照射装置の側面図（ａ）及び下面図（ｂ）である。
【図４】図１のインクジェットプリンタの主制御部分を表すブロック図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
４ 記録ヘッド
６ 点灯検出センサ
７ 制御部
７１ モニタ（報知部）

Claims (2)

1. 記録媒体に光硬化型のインクを吐出する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドから吐出された前記インクに対して光を照射し、前記インクを硬化させる複数の光源と、
   前記各光源の点灯・非点灯を検出する少なくとも１つ以上の点灯検出センサと、
   前記光源の非点灯を報知する報知部と、
   前記点灯検出センサの検出結果に基づいて、前記報知部に非点灯である前記光源を報知させるように制御する制御部と、
   画像形成で用いられる前記記録媒体の種類が入力される入力部と、
   ドット径を均一にするために必要な照射エネルギデータを前記記録媒体の種類毎に記憶する記憶部とを備え、
   前記点灯検出センサは、前記光源の照度エネルギの検出も可能で、
   前記制御部は、
   前記記憶部に記憶されている前記記録媒体の種類毎に応じる前記照射エネルギデータから、前記入力部から入力された前記記録媒体の種類に対応する前記照射エネルギデータを読み出し、当該読み出した照射エネルギデータを、前記点灯検出センサにより検出された照度エネルギが満たしているかどうか判断し、満たしていない前記光源がある場合には、前記報知部に前記満たしていない前記光源を報知させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 請求項１記載のインクジェットプリンタにおいて、
   前記点灯検出センサは、前記複数の光源に応じて少なくとも１つ以上設けられることを特徴とするインクジェットプリンタ。

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