JP4457625B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタに係り、特に紫外線を照射することでインクを硬化させて画像を形成するインクジェットプリンタに関する。

近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を形成することができるという理由から、インクジェットプリンタが多く用いられるようになってきている。

また、このようなインクジェットプリンタを用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、商品や商品の包装に、樹脂や金属などのインク吸収性のない材料を用いることが多い。そして、このようなインク吸収性のない材料を記録媒体として用い、この記録媒体に対してインクを定着させるために、光硬化性インクを用い、このインクを記録ヘッドより記録媒体に対して吐出した後、例えば、紫外線等の光を発生させる光源を備えた光照射装置によりインクに対して光を照射してインクを硬化定着させるインクジェットプリンタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このようなインクジェットプリンタにおいては、インクが記録媒体に着弾してから光を照射するまでの時間が長いと、記録媒体に着弾したインクのドット径が拡大して、にじみや色混じりが生じる等して、画質が低下するため、光照射装置を記録ヘッドの近傍に配置することが行われている。

この場合、光照射装置を記録ヘッドの近傍に配置すると、記録ヘッドからインクが吐出されることに伴って発生するインクミスト等の汚れが光源に付着して、記録媒体に着弾したインクに照射される光の光量が低下し、インクが硬化しない場合がある。このような問題を解決するため、従来、光照射装置の記録媒体と対向する面に、前記光源を保護する保護部材を設け、保護部材にインクミスト等が付着した場合には、この保護部材を洗浄したり、新たな保護部材と交換することが行われている。

また、光量の低下によるインクの硬化不良、光源の劣化によっても発生し、この場合、ユーザにより光源を交換することが行われている。
特開２００３−１６５２０８号公報

しかしながら、従来のインクジェットプリンタでは、ユーザが、画像の記録を行い、インクが硬化具合を確認することにより光量が低下しているか否かを判断していることから、ユーザが光量が低下していると判断し、保護部材又は光源を交換するまでは、インクの硬化不良が生じている状態で画像の記録が行われるため、記録媒体やインクが無駄になってしまうという問題があった。

また、光照射装置の記録媒体と対向する面に保護部材が設けられている場合、ユーザが光量が低下していると判断し保護部材又は光源を交換する際に、光量の低下が保護部材にインクミスト等が付着したために生じたものであるのか、光源の劣化により生じたものであるのかを判断しなければならないため、煩わしいという問題があった。

そこで、本発明は、記録媒体やインクの浪費を防止するとともに、ユーザを煩わせることなく、インクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができるインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明によるインクジェットプリンタは、光を照射することにより硬化するインクを記録媒体に対して吐出するノズルを形成してなる記録ヘッドと、前記記録媒体に前記インクが着弾した後に光を照射して前記インクを硬化させる光源を備えた光照射装置とを有するインクジェットプリンタにおいて、前記光照射装置に対して相対移動して、移動方向におけるそれぞれの位置での前記光照射装置により照射される光の光量を測定する光量センサを設けるとともに、前記光量センサにより測定されたそれぞれの位置での光量の積算光量が、所定値以下である場合に、光量の低下により前記インクを硬化することができないと判断する制御部を設け、前記光照射装置の前記記録媒体と対向する面に、前記光源を保護する保護部材を備え、前記制御部は、前記光量センサにより測定された移動方向における光量分布の一部分の光量が低下している場合には、前記保護部材の汚れによる光量の低下により、前記インクを硬化することができないと判断することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、光量センサにより測定されたそれぞれの位置での光量の積算光量に基づいて、現光量によりインクを硬化させることができるか否かが、自動的に判断されるため、ユーザが、画像の記録を行い、インクの硬化具合を確認することにより光量が低下しているか否かを判断しなくてすむ。

また、光量の低下は保護部材の汚れによるものであるか否かが、光量分布に基づいて自動的に判断されるため、ユーザが判断しなくてすむ。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記保護部材の汚れは、前記インクの吐出時に発生するインクミストの付着によるものであり、前記制御部は、前記光量センサにより測定された移動方向における光量分布において、前記インクミストが付着しやすい位置に対応する部分の光量が低下している場合には、前記保護部材の汚れによる光量の低下により、前記インクを硬化することができないと判断することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、光量の低下は保護部材にインクミストが付着したことによるものであるか否かが、自動的に判断されるため、ユーザが判断しなくてすむ。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記制御部は、前記光量センサにより測定された移動方向における光量分布において、それぞれの位置における光量が均一に低下している場合には、前記光源の劣化による光量の低下により、前記インクを硬化することができないと判断することを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、光量の低下は光源の劣化によるものであるか否かが、自動的に判断されるため、ユーザが判断しなくてすむ。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、ユーザに警告を発する警告装置を設け、前記制御部は、前記制御部による判断結果に応じて、前記警告装置に警告を行わせることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、警告装置より制御部の判断結果に応じた警告が行われるため、ユーザの注意が喚起され、ユーザが、保護部材の洗浄、あるいは保護部材や光源の交換といった処置を制御部の判断結果に応じて取ることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記制御部は、前記インクを硬化することができないと判断した場合には、画像の記録を行わせないようにすることを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、インクを硬化させることができないにもかかわらず、画像が記録されることはない。

請求項１に記載の発明によれば、ユーザが画像の記録を行い、インクの硬化具合を確認することなく、積算光量に基づいて現光量によりインクを硬化させることができるか否かが判断されるため、記録媒体やインクの浪費が防止される。また、制御部により現光量でインクを硬化させることができるか否かが判断されるため、ユーザが煩わされることがない。そして、制御部による判断結果に応じて、適切な処置が取られることにより、充分な光量でインクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができる。

また、制御部により、光量の低下は保護部材の汚れによるものであるか否かが判断されるため、ユーザが煩わされることがない。そして、制御部による判断結果に応じて、適切な処置が取られることにより、充分な光量でインクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、制御部により、光量の低下は保護部材にインクミストが付着したことによるものであるか否かが判断されるため、ユーザが煩わされることがない。そして、制御部による判断結果に応じて、適切な処置が取られることにより、充分な光量でインクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、制御部により、光量の低下は光源の劣化によるものであるか否かが判断されるため、ユーザが煩わされることがない。そして、制御部による判断結果に応じて、適切な処置が取られることにより、充分な光量でインクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、警告装置より制御部の判断結果に応じた警告が行われるため、ユーザが保護部材の洗浄あるいは保護部材や光源の交換といった処置を制御部の判断結果に応じて取ることができ、この結果、充分な光量でインクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、インクを硬化させることができないにもかかわらず、画像が記録されることがないため、記録媒体やインクの浪費を防止するとともに、充分な光量でインクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を、図１から図４を参照して説明する。

図１は、本発明に係るインクジェットプリンタの実施の一形態を示したもので、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタ１である。インクジェットプリンタ１は、図１に示すように、棒状のガイドレール２を有しており、このガイドレール２には、キャリッジ３が支持されている。このキャリッジ３は、キャリッジ駆動機構４（図２参照）によって主走査方向Ｘをガイドレール２に沿って往復移動するようになっている。

キャリッジ３には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを記録媒体５に対して吐出するノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド６が搭載されている。

本実施の形態で使用するインクは、紫外線を照射することにより硬化する紫外線硬化型のインクである。紫外線硬化型のインクとしては、重合性化合物として、ラジカル重合性化合物を含むラジカル重合系インク、カチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インク、及びラジカル重合系インクとカチオン重合系インクとを複合させたハイブリッド型インクが適用可能である。特に、酸素による重合反応の阻害作用がほとんどなく、機能性、汎用性に優れるカチオン重合系インクを用いることが好ましい。なお、インクには、紫外線以外の光で重合して硬化する重合性化合物と、紫外線以外の光、例えば電子線、Ｘ線、赤外線等で重合性化合物同士の重合反応を開始させる光開始剤とが適用されてもよい。

キャリッジ３の主走査方向Ｘにおける両側部には、ノズルから記録媒体５に吐出されたインクに対して紫外線を照射する光照射装置としての紫外線照射装置７が設けられている。

紫外線照射装置７は、記録媒体５に向かって開口する箱型のカバー部材８を有しており、このカバー部材８の内部には、紫外線を発光する光源９が、主走査方向Ｘと直行する副走査方向Ｙに沿って配置されている。この光源９は、記録ヘッド６の副走査方向Ｙにおける長さと等しい長さを有する。光源９としては、水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーランプ、紫外線レーザー又はＬＥＤ（Light Emitting Diode）等が適用可能である。

カバー部材８の開口部分には、記録ヘッド６からインクが吐出されることに伴って発生するインクミスト等の汚れが光源９に付着するのを防止する保護部材１０が、カバー部材８の開口を覆うように設けられている。保護部材１０は、紫外線透過性を有する透明ガラスや透明樹脂等の材料により板状に形成されており、交換可能とされている。

キャリッジ３の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体５に記録を行う記録領域とされており、この記録領域には、記録媒体５を非記録面から水平に支持するプラテン１１が設けられている。

プラテン１１の側部であって紫外線照射装置７の移動可能な位置には、例えばフォトダイオードにより構成され、光源９から発せられる紫外線の光量を測定する光量センサ１２が、紫外線照射装置７の移動方向と直行する方向における長さにわたって設けられている。光量センサ１２は、紫外線照射装置７がキャリッジ３の移動に伴って移動することにより、紫外線照射装置７と相対移動して、移動方向におけるそれぞれの位置での光量を測定するようになっている。

また、インクジェットプリンタ１には、副走査方向Ｙに記録媒体５を送るための搬送機構１３（図２参照）が設けられている。搬送機構１３は、画像記録時において、キャリッジ３の動作に合わせて、記録媒体５の搬送と停止とを繰り返して記録媒体５を間欠的に搬送する。

また、インクジェットプリンタ１の筐体上部には、例えば液晶ディスプレイにより構成され、各種メッセージを表示する警告装置としての表示部１４（図２参照）が設けられている。

図２は、本実施形態におけるインクジェットプリンタ１を制御するための制御装置を示したものであり、この制御装置は、たとえば、ＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７からなり、ＲＯＭ１７に記録された処理プログラムをＲＡＭ１６に展開してＣＰＵ１５によりこの処理プログラムを実行する制御部１８を有している。

この制御部１８は、前述の処理プログラムに従い、キャリッジ駆動機構４、搬送機構１３、記録ヘッド６、紫外線照射装置７及び表示部１４等の動作状況等のステータスに基づいて、各部材の動作を制御するようになっている。

特に、インクジェットプリンタ１では、制御部１８には、光量センサ１２が接続されており、制御部１８は、光量センサ１２の検出結果に基づいて、記録媒体５に着弾したインクを紫外線照射装置７により硬化可能であるかを判断し、光量の低下によりインクを良好に硬化させることができないと判断した場合は、画像の記録を行わないようにさせるとともに、光量の低下が保護部材１０にインクミストが付着したことによるものか、光源９の劣化によるものかを判断し、その判断結果を表示部１４に表示させるようになっている。

以下、詳細に説明する。ＲＯＭ１７には、インクを良好に硬化可能な光量のしきい値１９として記憶されているとともに、初期状態の光源９及びインクが付着していない状態の保護部材１０を用いて記録媒体５に着弾したインクに紫外線を照射した場合の紫外線照射装置７の移動方向における初期光量分布２０が記憶されている。

制御部１８は、キャリッジ駆動機構４を制御して、光量センサ１２の上方を紫外線照射装置７の一端から他端が通過するようにキャリッジ３を移動させ、この相対移動により紫外線照射装置７から照射される紫外線の移動方向それぞれの位置における光量を、光量センサ１２により測定させるようになっている。そして、制御部１８は、光量センサ１２により測定されたそれぞれの位置での光量を積算して積算光量を求め、この積算光量とＲＯＭ１７に記憶されているしきい値１９とを比較して積算光量がしきい値１９以下である場合には、制御部１８は、光量の低下により記録媒体５に着弾したインクを硬化することができないと判断するようになっている。

光量の低下によりインクを良好に硬化させることができないと判断した場合は、キャリッジ駆動機構４、搬送機構１３、記録ヘッド６及び紫外線照射装置７に、画像記録に関する動作を行わせないようになっている。

そして、制御部１８は、光量センサ１２により相対移動で測定されたそれぞれの位置での光量に基づいて紫外線照射装置７の移動方向における光量分布を作成し、この光量分布とＲＯＭ１７に記憶されている初期光量分布２０とを比較することにより、光量の低下が保護部材１０にインクミストが付着したことによるものか、光源９の劣化によるものかを判断するようになっている。

具体的には、図３に示すように、インクジェットプリンタ１では、初期光量分布２０は、紫外線照射装置７の移動方向の中央部に対応する位置にピークを有し、記録ヘッド６に近接する側と記録ヘッド６から離隔する側とで対称をなすようになっている。

そして、図３（Ａ）に示すように、取得した光量分布が、紫外線照射装置７の移動方向のそれぞれの位置における光量が均一に低下しており、初期光量分布２０と同様に中央部をピークとする対称形となっている場合には、制御部１８は、光源９の劣化による光量の低下により、インクを硬化することができないと判断し、表示部１４に、光源９の劣化によりインクを硬化することができない旨の警告とともに、ユーザに光源９の交換を促すメッセージを表示させるようになっている。

一方、図３（Ｂ）に示すように、取得した光量分布が、初期光量分布２０と比べて、一部分の光量が著しく低下しており、中央部をピークとする対称性がくずれている場合には、制御部１８は、保護部材１０にインクミストが付着したことによる光量の低下により、インクを硬化することができないと判断し、表示部１４に、保護部材１０に対するインクミストの付着によりインクを硬化することができない旨の警告とともに、ユーザに保護部材１０の洗浄あるいは交換を促すメッセージを表示させるようになっている。なお、光量が著しく低下している部分は、紫外線照射装置７の記録ヘッド６に近接する側に対応する位置であり、インクミストが付着しやすい位置である。

なお、本実施形態においては、警告装置は表示部１４により構成し、警告メッセージを表示部１４に表示させるようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、警告装置として音声出力装置を設け、警告ブザーやメッセージを音声により出力するようにしてもよい。また、警告装置として警告ランプを設け、光を点灯させるようにしてもよい。

次に、本実施形態の作用について説明する。

記録媒体５に画像の記録を行おうとする際には、図４に示すように、制御部１８によりキャリッジ駆動機構４が作動し、キャリッジ３が移動することにより（Ｓ１）、紫外線照射装置７が光量センサ１２の上方を移動し、光量センサ１２により、紫外線照射装置７から照射される紫外線の移動方向それぞれの位置における光量が測定される（Ｓ２）。そして、制御部１８により各位置における光量の積算光量が算出され（Ｓ３）、この積算光量が、しきい値１９以下となっていないかが判断される（Ｓ４）。

積算光量が、しきい値１９以下となっていない場合は（Ｓ４＝Ｎ）、光量が低下しておらずインクを良好に硬化させることができるとして、画像の記録が開始される。

一方、積算光量が、しきい値１９以下となっている場合は（Ｓ４＝Ｙ）、制御部１８により、キャリッジ駆動機構４、搬送機構１３、記録ヘッド６、紫外線照射装置７の画像記録に関する動作が停止された状態となる（Ｓ５）。

その後、光量センサ１２により測定された各位置における光量に基づいて、制御部１８により、光量分布が作成され（Ｓ６）、この光量の分布が中央部をピークとする対称形となっているか否かが判断される（Ｓ７）。

光量分布が対称形となっている場合は（Ｓ７＝Ｙ）、制御部１８により、光源９が劣化しインクを硬化することができない旨の警告とともに、ユーザに光源９の交換を促すメッセージが、表示部１４に表示される（Ｓ９）。

一方、光量分布が対称形となっていない場合には（Ｓ７＝Ｎ）、制御部１８により、保護部材１０にインクミストが付着しインクを硬化することができない旨の警告とともに、ユーザに光源９の交換を促すメッセージが、表示部１４に表示される（Ｓ９）。

その後、表示されたメッセージに応じて、ユーザにより、保護部材１０の洗浄、あるいは保護部材１０や光源９の交換といった処置がなされた後、再度Ｓ１からの動作が繰り返される。

そして、積算光量がしきい値１９以下となっていない場合には、制御部１８により、キャリッジ３の駆動機構が作動してキャリッジ３が記録媒体５の上方を主走査方向Ｘに往復移動するとともに、所定の画像情報に基づいて記録ヘッド６から所定の色のインクが吐出される。吐出されたインク液滴は順次記録媒体５に着弾し、この記録媒体５に着弾したインク液滴に対して、キャリッジ３とともに往復移動する紫外線照射装置７６により紫外線が順次照射され、インクが記録媒体５上で硬化する。

このように、画像の記録が行われる前に、光量センサ１２により測定された光量の積算光量に基づいて、現光量によりインクを硬化させることができるか否かが、自動的に判断されるため、ユーザが、画像の記録を行い、インクの硬化具合を確認することにより光量が低下しているか否かを判断しなくてすむ。さらに、光量の低下が保護部材１０にインクミストが付着したことによるものか、光源９の劣化によるものかについても自動的に判断され、ユーザが判断する必要がない。また、積算光量がしきい値１９以下となっていない場合にのみ、画像の記録が行われるため、インクを硬化させることができないにもかかわらず、画像が記録されることがない。

以上より、本実施形態によれば、ユーザが画像の記録を行い、インクの硬化具合を確認することなく、積算光量に基づいて現光量によりインクを硬化させることができるか否かが判断される上、インクを硬化させることができないにもかかわらず、画像が記録されることがないため、記録媒体５やインクの浪費が防止される。
また、制御部１８により現光量でインクを硬化させることができるか否か、及び、光量の低下が保護部材１０にインクミストが付着したことによるものか、光源９の劣化によるものかが判断されるため、ユーザが煩わされることがない。

そして、表示部１４に制御部１８による判断結果に応じたメッセージが表示されるため、ユーザが保護部材１０の洗浄あるいは保護部材１０や光源９の交換といった処置を制御部１８の判断結果に応じて取ることができ、この結果、充分な光量でインクを良好に硬化させて高画質な画像を得ることができる。

本発明によるインクジェットプリンタの一実施形態の構成を示す図である。 本実施形態に係るインクジェットプリンタの制御装置の構成を示すブロック図である。 （Ａ）は、光源が劣化している場合の光量分布を示した図であり、（Ｂ）は、保護部材にインクミストが付着している場合の光量分布を示した図である。 本実施形態に係るインクジェットプリンタの動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
５ 記録媒体
６ 記録ヘッド
７ 紫外線照射装置（光照射装置）
９ 光源
１０ 保護部材
１２ 光量センサ
１４ 表示部（警告装置）
１８ 制御部

Claims (5)

1. 光を照射することにより硬化するインクを記録媒体に対して吐出するノズルを形成してなる記録ヘッドと、前記記録媒体に前記インクが着弾した後に光を照射して前記インクを硬化させる光源を備えた光照射装置とを有するインクジェットプリンタにおいて、前記光照射装置に対して相対移動して、移動方向におけるそれぞれの位置での前記光照射装置により照射される光の光量を測定する光量センサを設けるとともに、前記光量センサにより測定されたそれぞれの位置での光量の積算光量が、所定値以下である場合に、前記インクを硬化することができないと判断する制御部を設け、
   前記光照射装置の前記記録媒体と対向する面に、前記光源を保護する保護部材を備え、
   前記制御部は、前記光量センサにより測定された移動方向における光量分布の一部分の光量が低下している場合には、前記保護部材の汚れによる光量の低下により、前記インクを硬化することができないと判断することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記保護部材の汚れは、前記インクの吐出時に発生するインクミストの付着によるものであり、前記制御部は、前記光量センサにより測定された移動方向における光量分布において、前記インクミストが付着しやすい位置に対応する部分の光量が低下している場合には、前記保護部材の汚れによる光量の低下により、前記インクを硬化することができないと判断することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記制御部は、前記光量センサにより測定された移動方向における光量分布において、それぞれの位置における光量が均一に低下している場合には、前記光源の劣化による光量の低下により、前記インクを硬化することができないと判断することを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
4. ユーザに警告を発する警告装置を設け、前記制御部は、前記制御部による判断結果に応じて、前記警告装置に警告を行わせることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記制御部は、前記インクを硬化することができないと判断した場合には、画像の記録を行わせないようにすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。

Images