JP5384093B2

JP5384093B2 - インクジェット記録装置及び方法

Info

Publication number: JP5384093B2
Application number: JP2008330564A
Authority: JP
Inventors: 貢市山▲崎▼
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010149400A

Description

本発明は、紫外線硬化型インクを用いて記録媒体に記録し、記録された紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させることで記録媒体に定着させるインクジェット記録装置に関するものである。

インクジェット記録装置は、軽量、小型化が可能であり記録時の振動、騒音が少ないこと等から、現在では様々な分野で利用されており、印刷対象となる記録媒体についても多様化が進んでいる。従来は、記録媒体として紙が用いられる場合が大部分であったが、近年においては紙以外の記録媒体への応用が図られるようになってきた。そのための記録方式として、紫外線硬化型のインクを用いるインクジェット記録方式が提案されている。

紫外線硬化型インクは、紫外線を照射することにより硬化するという性質上、インクジェット記録ヘッドから吐出され記録媒体表面に付着したインクに紫外線を照射することで、記録媒体内部への浸透又は記録媒体上での滲みが発生する前に速やかにインクを硬化させることが可能である。従って、インク受容層を形成することなく紙、布帛、木材等のインク吸収性のある記録媒体はもとより、皮革、ガラス、金属、セラミックス、フィルム等のインク吸収性の無い記録媒体上にも高品質の画像を形成することができるようになる。

記録媒体に記録された紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を照射させる方法としては、例えば、特許文献１では、記録ヘッドにより主走査方向に移動して記録媒体に記録しながら副走査方向に記録媒体を搬送し、記録された記録媒体に紫外線光源を主走査方向に移動させながら紫外線照射する点が記載されている。また、特許文献２では、紫外線硬化型インクを吐出して記録する記録ヘッド及び紫外線を照射する紫外線照射装置をキャリッジに搭載して記録動作を行なう点が記載されている。また、特許文献３では、紫外線硬化型インクを吐出して記録するインクジェットヘッド及び紫外線照射手段をキャリッジに搭載して主走査方向に記録動作を行なうとともに副走査方向に記録媒体を搬送し、記録媒体の搬送方向下流側に別の紫外線照射手段を主走査方向に移動させて記録媒体に紫外線を照射するようにした点が記載されている。

また、特許文献４では、記録媒体に記録されたインクを加熱加圧して定着処理を行う場合に、記録ヘッドによる記録動作の際の記録媒体の搬送手段と定着手段による定着処理の際の記録媒体の搬送手段を切り換えて搬送動作を行なうようにした点が記載されている。
特開２００４−１６７７９３号公報特開２００５−３１３４４５号公報特開２００３−１９１５９３号公報特開２００３−１８２１７３号公報

上述した特許文献では、特許文献１のように、記録ヘッドよりも搬送方向下流側において紫外線照射を行う場合、記録ヘッドによる記録動作における記録媒体の搬送速度に応じて紫外線照射をする必要があるが、記録された記録領域又はインクの付着量が変化すると、それに対応して紫外線照射領域や照射量を変化させることは困難である。また、こうした記録状態の変化が生じても確実にインクが硬化して定着するように照射量を設定しておくと、紫外線により記録媒体が過熱状態になるおそれがある。

記録ヘッドによる記録動作における主走査速度や記録媒体の搬送量に応じて紫外線照射をする必要があるが、記録されたインクの付着量等のインクの硬化に関する条件が変化すると、それに対応して紫外線照射量を変化させることは困難である。また、こうした記録状態の変化が生じても確実にインクが硬化して定着するように照射量を設定するには、記録ヘッドによる記録動作における主走査速度や記録媒体搬送量を変更することが必要となるが、記録動作を変更することは記録品質や記録速度の低下を招く。

また、特許文献２のように、記録ヘッドとともに紫外線照射装置を移動させて記録直後のインクを硬化させる場合、記録ヘッドの記録速度や吐出インク量に応じて照射量を設定する必要があるが、インクを確実に硬化させるためには照射量を大きく設定しなければならず、それに合せて紫外線照射装置も大型化しなければならない。紫外線照射装置を大型化するとそれに対応してキャリッジの大型化や移動機構の駆動力の強化が必要となってコスト負担が増加するといった課題がある。

特許文献３のように、キャリッジ搭載の照射手段及び搬送方向下流側の照射手段を設ける場合でも、特許文献１及び２で説明したように、記録動作の記録速度や搬送速度、記録媒体に付着したインク量に対応してインクが確実に硬化するように紫外線照射を行うことは依然として困難である。

特許文献４では、一般的なインクジェット記録装置の記録動作及び定着動作を切り換える点について記載されているものの、紫外線硬化型インクに対する定着動作については言及されていない。

そこで、本発明は、紫外線硬化型インクの記録状態に応じて確実にインクを硬化させて定着することができるインクジェット記録装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る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記録ヘッドを主走査方向に移動させて記録媒体に記録する記録部と、前記記録媒体を載置して副走査方向に搬送する記録搬送部と、前記記録部及び前記記録搬送部を制御して記録動作を行なう記録制御部と、紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部を主走査方向に移動させて紫外線硬化型インクを前記記録媒体に定着させる定着部と、前記記録搬送部の搬送方向下流側に隣接して配置されるとともに前記記録媒体を載置して副走査方向に搬送する定着搬送部と、前記定着部及び前記定着搬送部を制御して定着動作を行なう定着制御部と、前記記録搬送部と前記定着搬送部との間に配置されて前記記録媒体の有無を検知する記録媒体端部検知部とを備え、前記記録媒体端部検知部が前記記録媒体の先端を検知した場合に前記定着制御部は前記定着搬送部の搬送ローラをフリーで回転可能な状態に設定し、前記記録部による記録処理が終了した場合に前記記録制御部及び前記定着制御部は同期して搬送制御を行うことを特徴とする。さらに、前記定着制御部は、前記紫外線照射部の照射範囲の副走査方向の長さ及び同一箇所への照射回数に基づいて前記定着搬送部を搬送制御することを特徴とする。さらに、前記定着部は、前記インクジェット記録ヘッドとともに移動して記録直後の紫外線硬化型インクの滲みを抑える程度に硬化させるヘッド用紫外線照射部を有することを特徴とする。

本発明に係るインクジェット記録方法は、紫外線硬化型インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを主走査方向に移動させて記録搬送部により記録媒体を載置して副走査方向に搬送することで記録媒体に記録動作を行ない、記録された前記記録媒体を前記記録搬送部の搬送方向下流側に隣接して配置された定着搬送部に搬入し、紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部を主走査方向に移動させて前記定着搬送部により前記記録媒体を載置して副走査方向に搬送することで紫外線硬化型インクを前記記録媒体に定着させる定着動作を行うインクジェット記録方法において、前記記録搬送部と前記定着搬送部との間に配置されて前記記録媒体の有無を検知する記録媒体端部検知部により前記記録媒体の先端が検知された場合に前記定着制御部は前記定着搬送部の搬送ローラをフリーで回転可能な状態に設定し、前記記録部による記録処理が終了した場合に前記記録制御部及び前記定着制御部は同期して搬送制御を行うことを特徴とする。さらに、前記紫外線照射部の照射範囲の副走査方向の長さ及び同一箇所への照射回数に基づいて前記記録媒体を搬送することを特徴とする。

本発明は、上記のような構成を有することで、記録媒体への記録動作と記録媒体の定着動作をそれぞれ独立して制御することが可能となり、記録動作及び定着動作における記録媒体の搬送制御が異なる場合でも両動作を並行して行うことができる。そのため、記録動作及び定着動作における記録媒体の搬送を単一の搬送部で搬送する場合に比べて生産効率を高めることが可能となる。

また、記録搬送部の副走査方向下流側に隣接して定着搬送部を配置しているので、記録された記録媒体をそのまま定着搬送部に搬入させることができ、記録媒体の搬送動作を効率よく行うことが可能となる。

そして、定着動作を独立して行なうことができるので、記録媒体の記録状態に応じて紫外線照射部を照射することが可能となり、記録媒体への紫外線の影響を最小限としながら記録された紫外線硬化型インクを確実に硬化させることができる。また、紫外線照射部の照射範囲の副走査方向の長さ及び同一箇所への照射回数に基づいて記録媒体を搬送するようにすれば、記録媒体に付着した紫外線硬化型インクの量に応じて硬化に必要な紫外線の照射量をきめ細かく調整することが可能となり、照射ムラのない定着動作を行なうことができる。そのため、照射量が少なく硬化が不十分となったり、紫外線を余計に照射して記録媒体に過熱等のダメージを与えることが抑止される。

また、インクジェット記録ヘッドとともに移動するヘッド用紫外線照射部により記録直後の紫外線硬化型インクをインクの滲みを防止する仮硬化を行い、仮硬化されたインクを定着部において紫外線照射部により記録媒体に紫外線を照射してインクを完全に硬化させるようにすれば、インクの滲みの少ない良好な画像記録を行うことができる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、インクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。インクジェット記録装置１は、紫外線硬化型インクを吐出するインクジェット記録ヘッド１０を主走査方向（Ｘ１、Ｘ２）に移動させてシート状の記録媒体Ｓに記録する記録部１、記録媒体Ｓを副走査方向（Ｙ）に搬送する記録搬送部２、紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部３０を主走査方向（Ｘ１、Ｘ２）に移動させて紫外線硬化型インクを記録媒体Ｓに定着させる定着部３、及び、記録搬送部２の搬送方向（副走査方向（Ｙ））下流側に隣接して配置されるとともに記録媒体Ｓを副走査方向（Ｙ）に搬送する定着搬送部４を備えている。

記録部１は、主走査方向に複数配列されたヘッドユニットを有するインクジェット記録ヘッド１０をキャリッジ１１に搭載し、キャリッジ１１をガイドレール１２に主走査方向に摺動可能に支持している。また、ガイドレール１２に沿ってタイミングベルト１３が駆動プーリ及び従動プーリに張設されており、キャリッジモータ１４により駆動プーリを回転駆動することでタイミングベルト１３が主走査方向に移動するようになっている。そして、キャリッジ１１は、タイミングベルト１３に取り付けられており、タイミングベルト１３の移動によりキャリッジ１１が主走査方向に移動するようになっている。

インクジェット記録ヘッド１０は、図示せぬインク供給機構から紫外線硬化型インクが供給されて下面に形成されたノズルからインクが吐出されるようになっている。こうしたインクジェット記録ヘッドは公知のものを用いることができる。インクジェット記録ヘッド１０にはフレキシブルケーブル１５を介して記録信号が送信され、記録信号に基づいてインクジェット記録ヘッド１０が選択的に駆動されて紫外線硬化型インクが吐出されて記録媒体に付着するようになる。

記録搬送部２は、記録媒体Ｓを搬送する無端状の搬送ベルト２０、搬送ベルト２０を張設して副走査方向に移動させる一対の搬送ローラ２１及び２２、搬送ローラ２１を回転駆動する搬送モータ２３を備えている。

図示せぬ搬入機構から記録搬送部２に搬入された記録媒体Ｓは、搬送ベルト２０上に載置される。搬送ベルト２０の上面には着脱可能な粘着テープ等の一時固定手段が設けられており、搬送ベルト２０上に載置された記録媒体Ｓは一時固定手段により固定されて記録部１に向かって副走査方向に搬送されていく。

記録媒体Ｓの先端がインクジェット記録ヘッド１０と対向する位置に到達すると、インクジェット記録ヘッド１０が主走査方向に移動しながら記録信号に従って紫外線硬化型インクを吐出して記録媒体に記録する。所定の走査ラインの記録が終了すると、搬送ベルト２０が副走査方向に所定走査ライン分だけ搬送して次の走査ラインに対してインクジェット記録ヘッド１０を移動させながら紫外線硬化型インクを吐出して記録する。こうして、インクジェット記録ヘッド１０の主走査方向の記録及び搬送ベルト２０の副走査方向の搬送を繰り返すことで記録媒体Ｓの全体に紫外線硬化型インクによる記録動作を行なうことができる。

定着部３は、紫外線照射部３０をキャリッジ３１に取り付け、キャリッジ３１をガイドレール３２に主走査方向に摺動可能に支持している。また、ガイドレール３２に沿ってタイミングベルト３３が駆動プーリ及び従動プーリに張設されており、キャリッジモータ３４により駆動プーリを回転駆動することでタイミングベルト３３が主走査方向に移動するようになっている。そして、キャリッジ３１は、タイミングベルト３３に取り付けられており、タイミングベルト３３の移動によりキャリッジ３１が主走査方向に移動するようになっている。紫外線照射部３０にはフレキシブルケーブル３５を介して照射制御信号が送信され、照射制御信号に基づいて記録媒体Ｓに記録された紫外線硬化型インクに対して紫外線照射部３０が紫外線を照射する。

インクジェット記録ヘッド１０及び紫外線照射部３０の間の距離は、紫外線照射部３０の影響がインクジェット記録ヘッド１０に及ばないように設定する。また、両者の間の間隔を記録媒体Ｓの副走査方向の長さ以上に設定すれば、インクジェット記録ヘッド１０により記録された記録媒体をそのまま搬送して紫外線照射部３０により記録媒体を照射することができる。

また、フィルム、布帛、合成皮革などの長尺な記録媒体に記録を行うような場合は、記録部１及び定着部３の処理速度の違いを吸収するために、記録搬送部２及び定着搬送部４の間で記録媒体が下方に弛むように搬送制御し、そのたるみ量を検出しながらたるみ量が一定の範囲内に収まるように記録部１及び定着部３を制御する。具体的には、記録部１よりも定着部３の処理速度が速い場合には、たるみ量が小さくなっていき所定の下限値よりも小さくなったことが検知された場合に定着処理を中断する。その後たるみ量が大きくなって所定の上限値を超えた場合に定着処理を再開すればよい。逆に、記録部１よりも定着部３の処理速度が遅い場合には、たるみ量が大きくなって上限値を超えた場合に記録処理を中断し、その後たるみ量が小さくなって下限値を超えた場合に記録処理を再開すればよい。

図２は、紫外線照射部３０に関する副走査方向から見た概略断面図である。紫外線照射部３０は、平面視矩形状で下方が開口している筐体３００の内部に紫外線ランプ３０１が取り付けられている。紫外線ランプ３０１の上方を囲むように集光型の反射体３０２が設けられており、紫外線ランプ３０１の下方には紫外線を遮蔽する一対のシャッタ３０３が設けられている。また、筐体３００の下方の開口には、紫外線照射時の記録媒体Ｓや搬送ローラ４０の過熱を防止するため熱線カットフィルタ３０４が取り付けられている。

紫外線ランプ３０１から出射された紫外線は、図中の細線で示すように反射体３０２により集光されて０．５〜４Ｗ／ｃｍ²の強度で記録媒体Ｓに照射される。出射された紫外線は反射体３０２により主走査方向には細幅で副走査方向には所定長さの帯状の照射領域に集光される。

シャッタ３０３は、図示せぬシャッタ動作機構により図中の実線で示す開いた状態から点線で示す閉じた状態に開閉動作するようになっている。記録媒体Ｓが到達しない間はシャッタ３０３を閉じた状態に設定して搬送ローラ４０等の紫外線照射による過熱を防止し、紫外線硬化型インクにより記録された記録媒体Ｓが到達すると、シャッタ３０３を開いた状態に設定して記録媒体Ｓに紫外線が照射されるようになる。このようにシャッタ３０３の開閉により記録媒体Ｓに紫外線照射を行うことで、紫外線ランプ３０１を照射するたびに点灯する必要がなく、常時安定した照射量で紫外線を照射することができるとともに紫外線ランプの寿命を延ばすことも可能となる。

定着搬送部４は、副走査方向に複数の搬送ローラ４０が配列されたローラコンベヤからなり、搬送モータ４１により回転駆動することにより搬送ローラ４０の上面に載置された記録媒体Ｓを搬送するようになっている。搬送ローラ４０は、照射される紫外線に対して耐久性のある金属製のローラを用いるとよい。各搬送ローラ４０は、図示せぬ連結機構により連結されて搬送モータ４１により同期して回転駆動されるようになっている。

搬送ローラ４０は、搬送ベルト２０に対して記録媒体Ｓの搬送方向下流側に隣接して配置されており、搬送ベルト２０により搬出された記録媒体Ｓはそのまま搬送ローラ４０上に搬入されるように設定されている。

図３は、インクジェット記録装置の制御に関する概略ブロック構成図である。装置の制御部１００は、記録制御部１０１及び定着制御部１０２を備えており、外部装置２００から送信される記録信号に基づいて記録動作及び定着動作を行なう。

記録制御部１０１は、インクジェット記録ヘッド１０を記録信号に基づいて駆動するヘッド駆動回路１１０、キャリッジ１１を移動させるキャリッジモータ１４を駆動するキャリッジモータ駆動回路１１１及び搬送ベルト２０を搬送移動させる搬送モータ２３を駆動する搬送モータ駆動回路１１２を制御し、紫外線硬化型インクをインクジェット記録ヘッド１０より吐出して記録媒体に記録動作を行なう。

定着制御部１０２は、紫外線照射部３０の紫外線ランプ３０１を照射するランプ照射回路１２０、紫外線照射部３０のシャッタ３０３を開閉駆動するシャッタ駆動回路１２１、キャリッジ３１を移動させるキャリッジモータ３４を駆動するキャリッジモータ駆動回路１２２及び搬送ローラ４０を回転させる搬送モータ４１を駆動する搬送モータ駆動回路１２３を制御し、記録媒体に記録された紫外線硬化型インクに紫外線を照射して定着動作を行なう。

定着制御は、記録媒体に記録された紫外線硬化型インクの付着量、記録媒体の紫外線照射に対する耐久性に基づいて行われる。

紫外線硬化型インクの付着量は、インクジェット記録ヘッド１０を駆動する記録信号に基づいて記録された各画素の付着量を判定する。そして、判定された付着量に基づいて硬化に必要な紫外線照射量を算出して照射することになるが、その際に記録媒体の紫外線照射に対する耐久性を考慮して定着動作が行わなければならない。

記録媒体の耐久性に応じて紫外線照射部の紫外線強度を変更することが考えられるが、紫外線の強度を弱めたとしても所定の照射量になるまで継続して照射すれば、加熱等により記録媒体に悪影響を及ぼすようになる。

こうした照射に伴う加熱の影響を避けるために、紫外線照射部を往復移動させながら同一箇所に断続的に照射することで、加熱の影響を最小限に抑えて所定の照射量を照射することができる。

以下に断続的に紫外線を照射した実験について説明する。この実験では、記録媒体（縦０．４７ｍ×横１ｍ×厚さ１ｍｍの合成皮革からなるシート体）の表面に対して２ｍの走査ラインで紫外線照射部を往復移動させながら同一照度（Ｗ／ｃｍ²）で照射し、各照射パターンの合計照射量（Ｊ／ｃｍ²）が同一となるようにしたときの記録媒体の最高表面温度を測定した。ここで照射量（Ｊ／ｃｍ²）は以下の式で表される。
照射量（Ｊ／ｃｍ²）＝照度（Ｗ／ｃｍ²）×時間（秒）

照射パターンとして、以下の３つのパターンについて実験を行った。紫外線の照射量は、紫外線照射部の移動速度が大きくなるほど同一箇所の照射時間が短くなって１回の走査での照射量が少なくなることから、移動速度が増加するにしたがい照射回数を増加するようにして各照射パターンでの合計照射量が同一となるようにしている。
照射パターン１（移動速度；３５．７ｍｍ／秒、照射回数；１回）
照射パターン２（移動速度；２５０ｍｍ／秒、照射回数；７回）
照射パターン３（移動速度；５００ｍｍ／秒、照射回数；１４回）
照射後の記録媒体表面の温度を測定したところ、表面の最高温度は以下の通りである。
照射パターン１；８２℃
照射パターン２；５８℃
照射パターン３；４８℃
したがって、紫外線の照射時間を短くしその分照射回数を増加させることで紫外線照射による加熱の影響を抑えながら必要な照射量を照射して紫外線硬化型インクを確実に硬化させることができる。

そして、定着搬送部は、所定の照射パターンで主走査方向に紫外線照射部を移動制御して必要な照射量が記録媒体に照射されるような搬送速度で搬送制御される。連続搬送する場合には、以下の式に基づいて搬送速度Ｖ１を設定する。ここで、Ｌは紫外線照射部の照射範囲の副走査方向の長さ、Ｔは紫外線照射部の主走査方向の１回当りの移動時間、Ｍは紫外線照射部の照射回数である。
Ｖ１＝Ｌ／（Ｔ×Ｍ）
移動時間Ｔについては、紫外線照射部を搭載するキャリッジの移動制御に基づいて算出され、キャリッジの移動開始時の加速期間、移動終了時の減速期間、加速期間及び減速期間の間の定速期間、移動終了後に反対方向に移動開始するまでの停止期間を合計した時間となる。実際には、キャリッジの移動経路にキャリッジの通過を検知する検知センサを設けておき、検知センサからの検知信号に基づいて移動時間Ｔを設定するようにしてもよい。

照射回数Ｍについては、予め使用する紫外線硬化型インクの硬化に必要な照射量を実験等により測定し、測定した照射量に基づいて上述した照射パターンの実験を行い、記録媒体に最適な紫外線照射部の移動速度及び照射回数を求める。そして、求められた照射回数を基準として、実際に記録されたインクの付着量の増減に合せて照射回数を調整すればよい。

なお、定着搬送部において連続搬送せずに、キャリッジを１回移動させた後に記録媒体を１回搬送して移動制御及び搬送制御を交互に行う間欠搬送の場合には、１回当りの搬送量をＬ／Ｍに設定するとよい。

また、インクジェット記録ヘッド１０を駆動する記録信号に基づいて記録領域を判定し、判定された記録領域に対応させてキャリッジ３１及び搬送ローラ４０を移動制御するようにしてもよい。このように移動制御して定着動作を行なうことで紫外線硬化型インクの付着していない領域に対して紫外線が照射されることが低減される。また、判定された記録領域に対応させてシャッタ３０３を閉じるように制御することで、紫外線硬化型インクの付着していない領域に対して紫外線が照射されないようにしてもよい。

また、熱に弱い記録媒体に対して定着動作を行う際は、記録媒体の走査方向の長さに対応させてキャリッジ３１及び搬送ローラ４０を移動制御し、変形や変色を防止するようにしてもよい。

記録搬送部２及び定着搬送部４の間には記録媒体Ｓの有無を検知する検知センサ５０が配置されており、検知センサ５０からの検知信号は記録媒体端部検知回路１５０に送信されて記録媒体Ｓの先端又は後端が検知されたか判定される。例えば、記録媒体Ｓが無い状態から有る状態に検知センサ５０の検知信号が変化した場合には先端を検知したものと判定し、記録媒体Ｓが有る状態から無い状態に変化した場合には後端を検知したものと判定すればよい。こうして判定された先端検知信号又は後端検知信号は記録制御部１０１及び定着制御部１０２に送信される。

図４は、記録処理及び定着処理に関するフローであり、図５はその動作説明図である。記録処理では、まず、記録信号が入力されたかチェックし（Ｓ１００）、記録信号が入力された場合には、図５（ａ）に示すように、記録媒体Ｓの搬送ベルト２０への搬入が行われる（Ｓ１０１）。

次に、搬入された記録媒体Ｓを搬送ベルト２０により副走査方向に搬送し、図示せぬ到着センサにより記録媒体Ｓの先端がインクジェット記録ヘッド１０の記録開始位置に到来したことが検知されると、記録処理が開始される（Ｓ１０２）。記録処理では、記録信号にインクジェット記録ヘッド１０を駆動してインクを吐出しながら主走査方向に移動制御して所定の走査ラインの画像を記録媒体に記録した後副走査方向に記録媒体を搬送制御して次の走査ラインの記録が行われる。

記録処理が行われて記録媒体Ｓが副走査方向に搬送されていくと、図５（ｂ）に示すように記録媒体Ｓの先端が検知センサ５０により検知されるようになる。定着処理では、記録媒体Ｓの先端が検知されたかチェックし（Ｓ２００）、記録媒体Ｓの先端が検知されると、搬送ローラ４０のクラッチを切断してフリーで回転可能な状態に設定する（Ｓ２０１）。

さらに、記録処理が行われていくと、記録媒体Ｓが副走査方向に搬送されてその先端から搬送ローラ４０に支持されていく。その際に搬送ローラ４０がフリーで回転するため、図５（ｃ）に示すように、スムーズに記録媒体Ｓが搬送ローラ４０に乗り移るようになる。

記録処理が終了すると（Ｓ１０３）、終了信号が定着制御部に送信されて搬送ローラ４０のクラッチが接続されるようになる（Ｓ２０２）。そして、クラッチの接続信号が記録制御部に送信されて、記録制御部及び定着制御部は同期して搬送制御を行う（Ｓ１０４、Ｓ２０３）。同期搬送により、図５（ｄ）に示すように、記録媒体Ｓは高速で搬送ローラ４０に乗り移ることができる。そして、同期搬送後搬送ローラ４０により記録媒体Ｓの搬送制御が行われ、図示せぬ到着センサにより記録媒体Ｓの先端が定着開始位置に到来したことが検知されると、定着処理が開始される（Ｓ２０４）。定着処理では、紫外線照射部３０を主走査方向に移動制御して所定の照射パターンでインクを硬化させながら副走査方向に記録媒体を搬送制御し、順次所定範囲のインクを記録媒体に定着させていく。

定着処理が行われて記録媒体Ｓが副走査方向に搬送されていくと、図５（ｅ）に示すように記録媒体Ｓの後端が検知センサ５０により検知されるようになる。記録処理では、記録媒体Ｓの後端が検知されたかチェックし（Ｓ１０５）、記録媒体Ｓの後端が検知されると、記録済みの記録媒体Ｓが搬送ベルト２０から離れて完全に搬送ローラ４０に乗り移ったことから、次の記録処理を行うため、ステップＳ１００に戻る。

さらに、定着処理が行われて記録媒体Ｓ全体の定着処理が終了すると（Ｓ２０５）、定着処理済みの記録媒体Ｓの搬出が行われる（Ｓ２０６）。その際に、図５（ｆ）に示すように、定着処理に並行して次の記録媒体Ｓが搬入されて記録処理が行われるようになる。

以上のように、定着処理を記録処理と独立して制御することで定着処理を紫外線硬化型インクの記録状態に合せて確実に行うことができ、記録処理と並行に定着処理を行うことで処理速度を向上させることが可能となる。

図６は、定着部３の変形例に関する概略構成図である。この例では、インクジェット記録ヘッド１０の主走査方向の両側に一対のヘッド用紫外線照射部３７及び３８を取り付けており、ヘッド用紫外線照射部３７及び３８はインクジェット記録ヘッド１０とともに移動するようになっている。

ヘッド用紫外線照射部３７及び３８は、紫外線照射部３０よりも小型で低出力のものが用いられ、インクジェット記録ヘッド１０から吐出されて記録媒体に付着した直後の紫外線硬化型インクに紫外線を照射して滲まない程度に仮硬化させる。そして、仮硬化された紫外線硬化型インクは紫外線照射部３０により完全に硬化されるようになり、インクの付着量が多い場合でも画素の滲みのない高画質の記録処理を行うことができる。

本発明は、紫外線硬化型インクを用いてインクジェット記録を行う場合記録媒体に対する紫外線の影響を抑えることができるので、記録媒体として、用紙、フィルム、皮革、布帛、プラスチック、金属、ガラス、セラミック、セメント、陶器、磁器といった多様な材質の記録媒体に対して幅広く使用することができる。

インクジェット記録装置の概略構成を示す斜視図である。紫外線照射部に関する副走査方向から見た概略断面図である。インクジェット記録装置の制御に関する概略ブロック構成図である。記録処理及び定着処理に関するフローである。記録処理及び定着処理に関する動作説明図である。定着部の変形例に関する概略構成図である。

符号の説明

１記録部
10 インクジェット記録ヘッド
２記録搬送部
20 搬送ベルト
３定着部
30 紫外線照射部
４定着搬送部
40 搬送ローラ

Claims

紫外線硬化型インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを主走査方向に移動させて記録媒体に記録する記録部と、前記記録媒体を載置して副走査方向に搬送する記録搬送部と、前記記録部及び前記記録搬送部を制御して記録動作を行なう記録制御部と、紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部を主走査方向に移動させて紫外線硬化型インクを前記記録媒体に定着させる定着部と、前記記録搬送部の搬送方向下流側に隣接して配置されるとともに前記記録媒体を載置して副走査方向に搬送する定着搬送部と、前記定着部及び前記定着搬送部を制御して定着動作を行なう定着制御部と、前記記録搬送部と前記定着搬送部との間に配置されて前記記録媒体の有無を検知する記録媒体端部検知部とを備え、前記記録媒体端部検知部が前記記録媒体の先端を検知した場合に前記定着制御部は前記定着搬送部の搬送ローラをフリーで回転可能な状態に設定し、前記記録部による記録処理が終了した場合に前記記録制御部及び前記定着制御部は同期して搬送制御を行うことを特徴とするインクジェット記録装置。
前記定着制御部は、前記紫外線照射部の照射範囲の副走査方向の長さ及び同一箇所への照射回数に基づいて前記定着搬送部を搬送制御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記録装置。
前記定着部は、前記インクジェット記録ヘッドとともに移動して記録直後の紫外線硬化型インクの滲みを抑える程度に硬化させるヘッド用紫外線照射部を有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記録装置。
紫外線硬化型インクを吐出するインクジェット記録ヘッドを主走査方向に移動させて記録搬送部により記録媒体を載置して副走査方向に搬送することで記録媒体に記録動作を行ない、記録された前記記録媒体を前記記録搬送部の搬送方向下流側に隣接して配置された定着搬送部に搬入し、紫外線硬化型インクに紫外線を照射して硬化させる紫外線照射部を主走査方向に移動させて前記定着搬送部により前記記録媒体を載置して副走査方向に搬送することで紫外線硬化型インクを前記記録媒体に定着させる定着動作を行うインクジェット記録方法において、前記記録搬送部と前記定着搬送部との間に配置されて前記記録媒体の有無を検知する記録媒体端部検知部により前記記録媒体の先端が検知された場合に前記定着制御部は前記定着搬送部の搬送ローラをフリーで回転可能な状態に設定し、前記記録部による記録処理が終了した場合に前記記録制御部及び前記定着制御部は同期して搬送制御を行うことを特徴とするインクジェット記録方法。
前記紫外線照射部の照射範囲の副走査方向の長さ及び同一箇所への照射回数に基づいて前記記録媒体を搬送することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録方法。