JP7336316B2

JP7336316B2 - 印刷装置

Info

Publication number: JP7336316B2
Application number: JP2019158462A
Authority: JP
Inventors: 健太境
Original assignee: Riso Kagaku Corp
Current assignee: Riso Kagaku Corp
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2023-08-31
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: JP2021037623A

Description

本発明は、紫外線硬化インクを用いて印刷を行う印刷装置に関する。

従来、紫外線硬化インクを用いて印刷を行う印刷装置が知られている。

例えば、前記インクを用いる孔版印刷装置では、マスタを引出し、受け付けたジョブに基づいてマスタを製版し、この製版されたマスタをドラムに巻装する。そして、巻装されたドラムを回転させながら給紙し、ドラム外周面のインク開孔領域から紫外線硬化インクを押し出し、用紙をドラムに押圧する。そして、印刷されたインクを紫外線を照射することにより硬化させる。

しかし、紫外線硬化インクの硬化の際、紫外線光量が少ないとインクが硬化せず、紫外線光量が多すぎると電力を浪費してしまう。

特許文献１には、複数設けられた紫外線光源ごとに光学センサを設け、各々の紫外線光源ごとの紫外線光量を検出し、各々の光学センサからの紫外線光量を演算し、あらかじめ設定された基準値と比較し、この比較結果に基づき、各々の紫外線光源からの紫外線照射出力を基準値内で維持する紫外線照射量制御装置が開示されている。

特開２０１６－５５４８３号公報

しかしながら印刷に用いられるインクや紫外線光源の経年変化などにより、紫外線硬化インクを硬化させるための紫外線の光量が不足することがあった。また光量が多すぎて電力を浪費してしまうこともあった。

本発明は前記事情に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、照射する紫外線の適切な光量を設定することができる印刷装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明に係る印刷装置の特徴は、
紫外線硬化インクを用いて記録媒体に対して印刷する印刷手段と、
前記印刷手段の下流に設置され、前記記録媒体上の前記紫外線硬化インクに対して紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記紫外線硬化インクの状態に応じて、前記紫外線照射手段により照射される紫外線の光量を決定する光量決定手段と、
を備えたことにある。

本発明に係る印刷装置の特徴によれば、照射する紫外線の適切な光量を設定することができる。

本発明の実施形態１である孔版印刷装置のハードウェア構成を示す機器構成図である。本発明の実施形態１である孔版印刷装置の機能構成図である。本発明の実施形態１である孔版印刷装置における第１決定処理の処理内容を説明した説明図である。本発明の実施形態１である孔版印刷装置における第２決定処理の処理内容を説明した説明図である。本発明の実施形態２である孔版印刷装置における処理内容を示したフローチャートである。記憶手段９３に記憶された光量テーブルの一例を示した図である。本発明の実施形態３である孔版印刷装置における処理内容を示したフローチャートである。（ａ）は、実施形態３で用いられるテストパターンの一例を示した図であり、（ｂ）は、紫外線の透過を説明した説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一若しくは同等の部位や構成要素には、同一若しくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１である孔版印刷装置のハードウェア構成を示す機器構成図である。

図１に示すように、孔版印刷装置１は、製版部２と、印刷部３と、給紙部４と、排紙部５及び排版部６とを備えている。

製版部２は、収容部２２と、サーマルヘッド２３と、プラテンロール２４と、マスタ送りロール２５と、ライトパルスモータ２６と、マスタカッタ２７とを備えている。

収容部２２は、ロールされた長尺状のマスタ２１を収容する。

サーマルヘッド２３およびプラテンロール２４は、収容部２２の搬送下流に配置され、相互に協働してマスタを製版する。より詳細には、サーマルヘッドが点状発熱体を有し、受信したジョブに含まれる画像データに基づき、当該発熱体が選択的に発熱することによりマスタ２１が感熱穿孔される。

マスタ送りロール２５は、前記プラテンロール２４及びサーマルヘッド２３の搬送下流に配置され、製版されたマスタをマスタカッタ２７へ送る。

マスタカッタ２７は、マスタ送りロール２５の搬送下流に配置され、連続したマスタから所定長さの版を切り離す。

ライトパルスモータ２６は、プラテンロール２４及びマスタ送りロール２５を回転駆動させる。

上記構成により長尺状のマスタ２１は、サーマルヘッドにより穿孔され、プラテンロール２４とマスタ送りロール２５により下流に送られ、マスタカッタ２７で切断され所定長さの版２１が作製される。

印刷部３は、ドラム部と、インク供給部を有する。

前記ドラム部は、メインモータ３１の駆動力によって図１の矢印Ａ方向に回転するドラム３２と、このドラム３２の外周面に設けられ、マスタ２１の先端をクランプするマスタクランプ部３３とを備えている。ドラム３２の外周面には、ドラム３２内部からインクを押し出すために多孔構造によるインク透過性の部材で構成されたインク開孔部（図示せず）が設けられている。

また、ドラム部は、ドラム３２の下方位置に配置されたプレスロール３７を有する。このプレスロール３７はソレノイド部３８の駆動力によってドラム３２の外周面に押圧する押圧位置と、ドラム３２の外周面から離間する待機位置との間で変移可能に構成されている。プレスロール３７は、給紙部４からの給紙動作に同期して待機位置から押圧位置に変移され、用紙４１がドラム３２の下部を通過する際のみ押圧位置に位置され、それ以外の時には待機位置に位置されるようになっている。また、押圧位置におけるプレスロール３７の押圧力（印圧）は“１”～“５”の５段階で設定可能である。

前記インク供給部は、インク容器７１と、インクポンプ７３と、スキージローラ７５と、ドクタローラ７６とを備える。

インクポンプ７３は、インク容器７１に収容された紫外線硬化インクを、スキージローラ７５と、ドクタローラ７６との間へ供給する。

スキージローラ７５は、供給された紫外線硬化インクをドラム３２の内周面に供給する。

ドクタローラ７６は、スキージローラ７５との間でインク溜まりを形成するためのものである。より詳細には、インクポンプ７３からスキージローラ７５に紫外線硬化インクが供給されると、供給された紫外線硬化インクがインク溜まりを形成し、インク溜まりから紫外線硬化インクがスキージローラ７５とドクタローラ７６との間の隙間を通ってドラム３２の内周面に供給される。

また、印刷部３は、ドラム３２の外周面にマスタ２１が着版されているか否かを検出するマスタ確認センサ３４と、ドラム３２の基準位置を検出する基準位置検出センサ３５と、メインモータ３１の回転に応じて所定の周期でパルス信号を出力するロータリエンコーダ３６とを有する。基準位置検出センサ３５の検出出力（基準位置パルス信号）を基にロータリエンコーダ３６の出力パルス信号を検出することによってドラム３２の回転角度を算出する。

上記構成により、製版部２から搬送されたマスタ２１の先端が、マスタクランプ部３３でクランプされる。このクランプ状態でドラム３２が回転してマスタ２１がドラム３２の外周面に着版される。

給紙部４は、用紙４１が積層される給紙台４２と、この給紙台４２から最上位置の用紙４１のみを取り出す１次給紙ロール４３，４４とを備えている。また、給紙部４は、１次給紙ロール４３，４４によって搬送された用紙４１をドラム３２の回転に同期してドラム３２とプレスロール３７間に搬送する一対の２次給紙ロール４５を備えている。

１次給紙ロール４３，４４には給紙クラッチ４７を介してメインモータ３１の回転が選択的に伝達されるように構成されている。

上記構成により、ドラム３２の回転に同期して給紙部４から給紙される用紙４１をプレスロール３７でドラム３２に巻装されたマスタ２１に押圧することによって、ドラム内の紫外線硬化インクが、ドラム３２の外周面に設けられたインク開孔部を介してマスタ２１の穿孔から用紙４１に転写されて画像が印刷される。

排紙部５は、印刷された用紙４１をドラム３２から分離する用紙分離爪５１と、この用紙分離爪５１によりドラム３２から離間された用紙４１を搬送する排紙ベルト５２とを有する。また、排紙部５は、排紙ベルト５２により排紙される用紙４１を排紙台５４まで搬送する搬送ベルト５３と、搬送ベルト５３により搬送される用紙４１が載置される排紙台５４とを有する。

搬送ベルト５３の上方には、搬送ベルト５３により搬送される用紙４１に対して、紫外線を照射する紫外線照射手段５５が設けられている。用紙４１が搬送される搬送ベルト５３のベルト面の下方には紫外線を検出する紫外線検出手段５６が設けられている。また、紫外線硬化インクの硬化状態を検出するために搬送ベルト５３により搬送される用紙４１に対して照射した反射光を検出する反射光センサ５７が設けられている。

排版部６は、ドラム３２の外周面からクランプ解除されたマスタ２１の先端を導き、この導いた使用済みのマスタ２１をドラム３２より引き剥がしながら搬送する排版搬送手段６１を有する。この排版搬送手段６１により搬送されて来るマスタ２１を収納する排版ボックス６２が設けられており、排版圧縮部材６３が、排版搬送手段６１により排版ボックス６２内に搬送されて来たマスタ２１を排版ボックス６２の奥に押し込む。

図２は、本発明の実施形態１である孔版印刷装置１の機能構成図である。

図２に示すように、孔版印刷装置１は、制御ユニット９を備えている。

制御ユニット９は、ＣＰＵなどの演算処理部やメモリなどで構成されており、製版部２と、印刷部３と、給紙部４と、排紙部５と、排版部６とを制御する。また、制御ユニット９は、その機能上、取得手段９１と、光量決定手段９２と、記憶手段９３と、印圧設定手段９４とを備える。

取得手段９１は、紫外線照射手段５５が照射する紫外線の光量や用紙４１の搬送速度を変更しながら、印刷部３によりテストパターンが用紙４１に印刷されたときに、反射光センサ５７が検出した反射光量を取得する。この反射光量により、用紙４１に印刷された紫外線硬化インクの硬化状態を判定することができる。

また、取得手段９１は、印刷部３により印刷している間、インクポンプ７３の回転数に基づいて印刷に用いられた紫外線硬化インクのインク量を取得する。

光量決定手段９２は、取得手段９１が取得した反射光、すなわち、紫外線硬化インクの硬化状態に応じて、紫外線照射手段５５により照射する紫外線の光量を決定する。

記憶手段９３は、光量テーブルを記憶している。光量テーブルについては実施形態２で詳述する。

印圧設定手段９４は、ユーザが濃度調整を行った場合、その指定した濃度に応じてプレスロール３７による印圧を設定する。

以下、紫外線照射手段５５による光量を変更しながらテストパターンが印刷された用紙４１の反射光を検出し、この検出結果に基づいて光量を決定する第１決定処理と、用紙４１の搬送速度を変更しながらテストパターンが印刷された用紙４１の反射光を検出し、この検出結果に基づいて光量を決定する第２決定処理とについて、それぞれ詳細に説明する。

＜第１決定処理＞
図３は、本発明の実施形態１である孔版印刷装置１における第１決定処理の処理内容を説明した説明図である。

図３に示すように、制御ユニット９は、用紙４１にテストパターンを印刷した用紙４１Ｔを６０（ｐｐｍ）の速度で搬送する。用紙４１Ｔは、紫外線硬化インクでベタ印刷された印刷領域４１Ｔ１，４１Ｔ２，４１Ｔ３を有している。

そして、用紙４１Ｔが搬送ベルト５３により搬送されて印刷領域４１Ｔ１が紫外線照射手段５５の直下に到達したｔ１時点において、光量決定手段９２は、紫外線照射手段５５に第１設定光量で紫外線を照射させる。第１設定光量は、６０（ｐｐｍ）の速度で搬送したときに紫外線硬化インクが硬化する光量の初期値として設定された値である。

しかしながら、紫外線照射手段５５の出力低下やインクの経年劣化などの要因により、紫外線硬化インクが硬化し難くなることもある。

そのため、図３に示すように、ｔ１時点において第１設定光量で紫外線を照射しようとしても、紫外線照射手段５５の出力低下により実際には第１照射光量しか照射されておらず、印刷領域４１Ｔ１の紫外線硬化インクは十分に硬化しない。

次に、印刷領域４１Ｔ２が紫外線照射手段５５の直下に到達したｔ２時点において、光量決定手段９２は、紫外線照射手段５５に第２設定光量で紫外線を照射させる。第２設定光量は、１００（ｐｐｍ）の速度で搬送したときに紫外線硬化インクが硬化する光量の初期値として設定された値である。

しかしながら、ｔ２時点でも同様に第２設定光量で紫外線を照射しようとしても、紫外線照射手段５５の出力低下により第１設定光量には届かず、印刷領域４１Ｔ２の紫外線硬化インクは十分に硬化しない。

次に、印刷領域４１Ｔ３が紫外線照射手段５５の直下に到達したｔ３時点において、光量決定手段９２は、紫外線照射手段５５に第３設定光量で紫外線を照射させる。第３設定光量は、１５０（ｐｐｍ）の速度で搬送したときに紫外線硬化インクが硬化する光量の初期値として設定された値である。

ｔ３時点において第３設定光量で紫外線を照射した場合、紫外線照射手段５５は出力低下しているものの第１設定光量を超えているので、印刷領域４１Ｔ３の紫外線硬化インクは硬化する。

光量決定手段９２は、取得手段９１が取得した反射光特性（例えば反射光の光量）に基づいて、印刷領域４１Ｔ３の紫外線硬化インクは硬化していると判定できる。そのため、光量決定手段９２は、第３設定光量を紫外線照射手段５５が照射する光量として決定する。

これにより、紫外線照射手段５５の出力低下などが生じた場合であっても、紫外線硬化インクを十分に硬化させることができる。

＜第２決定処理＞
図４は、本発明の実施形態１である孔版印刷装置１における第２決定処理の処理内容を説明した説明図である。

図４に示すように、制御ユニット９は、印刷速度（搬送速度）を６０（ｐｐｍ）、１００（ｐｐｍ）、１５０（ｐｐｍ）と変化させてテストパターンを印刷した用紙４１Ｔを搬送する。用紙４１Ｔは、紫外線硬化インクでベタ印刷された印刷領域４１Ｔ１，４１Ｔ２，４１Ｔ３を有している。紫外線照射手段５５は所定の設定光量に設定されている。

ｔ１０時点から搬送ベルト５３の搬送速度を加速し、ｔ１１時点において、６０（ｐｐｍ）の速度に達している。そして、印刷領域４１Ｔ１が紫外線照射手段５５の直下に到達したｔ１２時点において、光量決定手段９２は、紫外線照射手段５５に所定の設定光量で紫外線を照射させる。このとき、搬送速度が遅いので十分な照射時間照射され印刷領域４１Ｔ３の紫外線硬化インクは硬化する。

その後、ｔ１３時点から加速してｔ１４時点において１００（ｐｐｍ）の速度に到達している。そして、印刷領域４１Ｔ２が紫外線照射手段５５の直下に到達したｔ１５時点において、光量決定手段９２は、紫外線照射手段５５に所定の設定光量で紫外線を照射させる。

しかしながら、搬送速度が速く照射される時間が短いので、印刷領域４１Ｔ２の紫外線硬化インクは硬化しない。

また、ｔ１６時点から加速してｔ１７時点において１５０（ｐｐｍ）の速度に到達している。そして、印刷領域４１Ｔ３が紫外線照射手段５５の直下に到達したｔ１８時点において、光量決定手段９２は、紫外線照射手段５５に所定の設定光量で紫外線を照射させる。

この場合においても、さらに搬送速度が速く照射される時間が短くなるので、印刷領域４１Ｔ３の紫外線硬化インクは硬化しない。

光量決定手段９２は、取得手段９１が取得した反射光に基づいて、印刷領域４１Ｔ１の紫外線硬化インクは硬化していると判定できる。そのため、光量決定手段９２は、紫外線硬化インクが硬化するのに十分な照射時間となる搬送ベルト５３の搬送速度を決定する。

これにより、紫外線照射手段５５の出力低下などが生じた場合であっても、十分な時間を照射することができるので紫外線硬化インクを十分に硬化させることができる。

＜実施形態２＞
本発明の実施形態２である孔版印刷装置１では、１ドット当たりに使用されたインク量に基づいて照射する紫外線の光量を決定する。

図５は、本発明の実施形態２である孔版印刷装置１における処理内容を示したフローチャートである。なお、本発明の実施形態２である孔版印刷装置１のハードウェア構成については図１に示した実施形態１である孔版印刷装置１のハードウェア構成と同一であるので説明を省略する。

図５に示すように、ステップＳ１０１で、ユーザ操作により光量調整が要求されると（ＹＥＳ）、ステップＳ１０３で、光量決定手段９２が、光量調整用のテストパターンの画像データのドット数の合計を取得する。ここでのテストパターンは、ドット数が分かればどのような画像データであってもよい。

ステップＳ１０５で、制御ユニット９が、製版部２と、印刷部３と、給紙部４と、排紙部５及び排版部６とを制御して、テストパターンの画像データに基づいて印刷を開始する。このとき、プレスロール３７の印圧は、デフォルトの“３”に設定される。

ステップＳ１０７で、取得手段９１が、インクポンプ７３の回転数に基づいて印刷に用いられた紫外線硬化インクのインク使用量を取得する。

ステップＳ１０９で、テストパターンの印刷が終了するか否かを判断し、肯定の場合、終了する。

ステップＳ１１１で、光量決定手段９２が、取得手段９１により取得されたインク使用量と、ステップＳ１０３において取得した合計ドット数とに基づいて１ドット当たりのインク量を算出する。ここでは、１ドット当たりのインク量が“１２”（ｇ／ｃｍ^２）であるとする。

ステップＳ１１３で、光量決定手段９２が、ユーザにより設定された印圧設定を取得する。例えば、ユーザが濃度調整を行った場合、その指定した濃度に応じて印圧が設定されるので、その印圧設定を取得する。

ステップＳ１１５で、光量決定手段９２は、記憶手段９３に記憶された光量テーブルに基づいて印圧設定を考慮した光量を設定する。

図６は、記憶手段９３に記憶された光量テーブルの一例を示した図である。

図６に示すように、印圧設定は、“１”～“５”の５段階に設定可能に設けられており、“５”に近いほど印圧が高く、印刷物の濃度を濃くすることができる。

１ドット当たりのインク量を算出したときの印圧設定が“３”であるので、印圧設定手段９４は、印圧設定が“３”であるときの１ドット当たりのインク量ｘ_３を光量テーブルに入力する。ここでは、１ドット当たりのインク量は“１２”（ｇ／ｃｍ^２）として入力される。

また、印圧設定値が高いほど１ドット当たりのインク量が多くなる関係があるので、印圧設定手段９４は、その関係式に基づいて印圧設定が“１”～“２”、“４”～“５”であるときの１ドット当たりのインク量を算出し、光量テーブルに入力する。

そして、印圧設定手段９４は、印刷設定に基づいて、図６に示した計算式を用いて光量を入力する。

ここで、Ｉ_inは、紫外線照射手段５５により照射した紫外線の光量であり、εは、用紙４１におけるモル吸収係数（l/(mol・cm)）であり、cは、用紙４１におけるモル濃度（mol/l）であり、Lは、用紙４１の厚みである。また、ｘ_１は印圧設定が“１”であるときの１ドット当たりのインク量であり、ｘ_２は印圧設定が“２”であるときの１ドット当たりのインク量であり、ｘ_３は印圧設定が“３”であるときの１ドット当たりのインク量であり、ｘ_４は印圧設定が“４”であるときの１ドット当たりのインク量であり、ｘ_５は印圧設定が“５”であるときの１ドット当たりのインク量である。

光量決定手段９２は、入力された光量テーブルに基づいて、設定した印圧設定に対応する光量を設定する。

これにより、画像データに応じて実際に使用される紫外線硬化インクの使用量に応じた光量が設定されるので、紫外線硬化インクを硬化するためのより適切な光量を設定することができる。さらに、ユーザが濃度変更操作を行った場合でも、印圧設定に応じて光量を設定するので、ユーザが光量の調整を意識することなく適切な光量を設定することができる。

なお、図５に示したフローチャートでは、ステップＳ１１３およびＳ１１５の処理は、光量調整が要求されたタイミングで実行されるが、それに加え、ユーザ操作により圧力設定が変更される度に実行されるようにしてもよい。

＜実施形態３＞
本発明の実施形態３である孔版印刷装置１では、用紙中のインク浸透最下点における光量が紫外線硬化インクを硬化させる光量となるように照射する紫外線の光量を決定する。

図７は、本発明の実施形態３である孔版印刷装置１における処理内容を示したフローチャートである。なお、本発明の実施形態３である孔版印刷装置１のハードウェア構成については図１に示した実施形態１である孔版印刷装置１のハードウェア構成と同一であるので説明を省略する。

図７に示すように、ステップS ２０１で、ユーザ操作により光量調整が要求されると、ステップＳ２０３で、制御ユニット９は、製版部２と、印刷部３と、給紙部４と、排紙部５及び排版部６とを制御して、テストパターンの画像データに基づいて印刷を開始する。

図８（ａ）は、実施形態３で用いられるテストパターンの一例を示した図である。

図８（ａ）に示すように、テストパターンが印刷されたテスト用紙４１Ｓは、濃度の異なる印刷領域４１Ｓ１～４１Ｓ５を有している。ここでの各濃度は、サーマルヘッド２３により感熱穿孔される穿孔径の大きさや、単位面積当たりの穿孔数により調整される。

印刷領域４１Ｓ１から印刷領域４１Ｓ１へ順に濃度が低くなっている。印刷領域４１Ｓ２では丁度、紫外線硬化インクが裏抜けする（テスト用紙４１Ｓの裏面まで紫外線硬化インクが到達する）濃度となっている。印刷領域４１Ｓ１では、紫外線硬化インクが裏抜けし、さらに裏面から紫外線硬化インクがにじみ出る程度の濃度となっている。

印刷領域４１Ｓ３～４１Ｓ４は、紫外線硬化インクが裏抜けすることなく、紫外線硬化インクが裏面に向かって到達する点（インク浸透最下点）４１Ｓ３１，４１Ｓ４１が用紙中で留まっている。

印刷領域４１Ｓ５は、紫外線硬化インクが用いられていない白紙領域である。

このようなテスト用紙４１Ｓが印刷された後、搬送ベルト５３により搬送されると、ステップＳ２０５で、紫外線検出手段５６が、搬送されたテスト用紙４１Ｓの印刷領域４１Ｓ１～４１Ｓ５ごとの透過した紫外線の光量を検出する。

そして、ステップＳ２０７で、光量決定手段９２は、下記の（数式１）、（数式２）を用いて各定数（ε１・c1およびε2・c2）を算出する。
Ｉ_outs2＝Ｉ_in×１０^-ε1c1L ・・・（数式１）

ここで、Ｉ_inは、紫外線照射手段５５により照射した紫外線の光量であり、Ｉ_outs2は、紫外線検出手段５６により検出された印刷領域４１Ｓ２を通過した紫外線の光量であり、ε１は、印刷領域４１Ｓ２におけるモル吸収係数（l/(mol・cm)）であり、c1は、印刷領域４１Ｓ２におけるモル濃度（mol/l）である。
Ｉ_outs5＝Ｉ_in×１０^-ε2c2L ・・・（数式２）

ここで、Ｉ_outs5は、紫外線検出手段５６により検出された印刷領域４１Ｓ５を通過した紫外線の光量であり、ε2は、印刷領域４１Ｓ５におけるモル吸収係数（l/(mol・cm)）であり、c2は、印刷領域４１Ｓ５におけるモル濃度（mol/l）である。

図８（ｂ）に示すように、裏抜けしない濃度で印刷すると、印刷領域４１Ｓ３～４１Ｓ４のように、インク浸透最下点は用紙中で留まる。そのため、用紙４１の表面から紫外線硬化インクが浸透したインク浸透領域４１Ｓ６と、紫外線硬化インクが到達していないインク非浸透領域４１Ｓ７とが形成される。このインク浸透領域４１Ｓ６とインク非浸透領域４１Ｓ７との境界面上の点がインク浸透最下点となる。

テスト用紙４１Ｓに照射された紫外線は、インク浸透領域４１Ｓ６を透過してインク浸透最下点に到達し、インク非浸透領域４１Ｓ７に入射される。そして、インク非浸透領域４１Ｓ７を透過した紫外線は用紙４１の裏面から出射して紫外線検出手段５６により検出される。

このインク浸透最下点における紫外線の光量が紫外線硬化インクを硬化させるために必要な光量となっているとき、必要最小限の適切な光量が照射されていることとなる。

そこで、ステップＳ２０９において、光量決定手段９２は、下記の（数式３）～（数式６）を用いて、インク浸透最下点における紫外線の光量（Ｉ_out1、Ｉ_in2）が紫外線硬化インクを硬化させるために必要な光量Ithとなっているときに紫外線照射手段５５により照射した紫外線の光量を算出する。
Ｉ_out1＝Ｉ_in1×１０^-ε1c1L1 ・・・（数式３）
Ｉ_out2＝Ｉ_in2×１０^-ε2c2L2 ・・・（数式４）
Ｉ_in2＝Ｉ_out1＝Ith・・・（数式５）
L＝L1＋L2・・・（数式６）

ここで、Ｉ_in1は、紫外線照射手段５５により照射した紫外線の光量であり、Ｉ_out1は、インク浸透領域４１Ｓ６から出射される光量、すなわちインク浸透最下点における紫外線の光量である。Ｉ_in2は、インク非浸透領域４１Ｓ７に入射される光量、すなわちインク浸透最下点における紫外線の光量であり、Ｉ_out2は、用紙４１の裏面から出射した紫外線の光量である。また、Lは、用紙４１の厚みでありジョブに含まれている。L1はインク浸透領域４１Ｓ６の厚みであり、L2は、インク非浸透領域４１Ｓ７の厚みである。Ithは、紫外線硬化インクを硬化させるために必要な光量としてあらかじめ定められている。

このように、インク浸透最下点における紫外線の光量が紫外線硬化インクを硬化させるために必要な光量Ithとなるように照射する紫外線の光量を設定するので、浸透した紫外線硬化インクの全てを硬化させるのに必要最小限の光量を設定することができる。

なお、本発明の実施形態３である孔版印刷装置１では、光量決定手段９２が、（数式１）、（数式２）を用いて各定数（ε１・c1およびε2・c2）を算出したが、これに限らない。例えば、属性情報（用紙の種類と、用紙の厚み、紫外線硬化インクの種類）に対応して、各定数（ε１・c1およびε2・c2）を記憶した定数テーブルを記憶しておくようにしてもよい。

そして、属性情報取得手段が、ジョブに含まれる用紙の種類と、用紙の厚み、紫外線硬化インクの種類を取得する。光量決定手段９２が、定数テーブルと、属性情報取得手段により取得された属性情報と、紫外線検出手段５６により検出された紫外線の光量に応じて、上記の（数式３）～（数式６）を用いて、紫外線照射手段５５により用紙に照射される紫外線の光量を決定する。

これにより、テスト用紙４１Ｓを印刷し（数式１）、（数式２）を用いて各定数（ε１・c1およびε2・c2）を算出することなく、与えられる属性情報を用いて紫外線の光量を決定することができる。

なお、本発明の実施形態１～３では、孔版印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らず、インクジェット方式、レーザ方式等様々な方式の印刷装置であってよい。

また、本発明の実施形態１～３では、記録媒体として用紙を例に挙げて説明したが、用紙に限らず、布や木材など紫外線硬化インクが浸透する記録媒体であればどのようなものでもよい。

（付記）
本出願は、以下の発明を開示する。

（付記１）
紫外線硬化インクを用いて記録媒体に対して印刷する印刷手段と、
前記印刷手段の下流に設置され、前記記録媒体上の前記紫外線硬化インクに対して紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記紫外線硬化インクの状態に応じて、前記紫外線照射手段により照射される紫外線の光量を決定する光量決定手段と、
を備えたことを特徴とする印刷装置。

これにより、紫外線照射手段により用紙に照射される紫外線の適切な光量を設定することができるので、用紙の浸透した紫外線硬化インクを十分に硬化させることができる。

（付記２）
前記印刷手段により印刷された記録媒体における前記紫外線硬化インクの硬化状態を検出する検出手段、をさらに備え、
前記光量決定手段は、
前記印刷手段によりテストパターンが印刷された記録媒体における前記紫外線硬化インクの硬化状態を前記検出手段に検出させ、前記検出手段により検出された硬化状態に基づいて、前記紫外線照射手段により前記記録媒体に照射される紫外線の光量を決定する
ことを特徴とする付記１記載の印刷装置。

これにより、紫外線照射手段の出力低下などが生じた場合であっても、紫外線照射手段により用紙に照射される紫外線の適切な光量を設定することができるので、紫外線硬化インクを十分に硬化させることができる。

（付記３）
前記印刷手段により前記紫外線硬化インクが印刷に用いられたインク量を取得するインク量取得手段をさらに備え、
前記光量決定手段は、
前記印刷手段がテストパターンを印刷したときのインク量を前記インク量取得手段に取得させ、取得されたインク量と、前記テストパターンが印刷された記録媒体の合計ドット数とに基づいて１ドット当たりのインク量を算出し、前記算出された１ドット当たりのインク量に基づいて、前記紫外線照射手段により前記記録媒体に照射される紫外線の光量を決定する
ことを特徴とする付記１記載の印刷装置。

これにより、使用された紫外線硬化インクのインク量は多いほど用紙内をより浸透するので、インク量を算出し、算出したインク量に基づいて光量を決定することで、より正確に紫外線硬化インクを硬化させるために必要最小限の光量を決定することができる。

（付記４）
前記記録媒体は用紙であり、
前記紫外線照射手段により照射され前記用紙を透過した紫外線を検出する紫外線検出手段を、さらに備え、
前記光量決定手段は、
白紙領域およびインク裏抜け領域を含むテスト用紙に対して、前記紫外線照射手段により照射して各領域を透過した紫外線の光量を前記紫外線検出手段に検出させ、検出結果に基づいて、用紙中のインク浸透最下点における光量が前記紫外線硬化インクを硬化させる光量となるように前記紫外線照射手段により前記用紙に照射される紫外線の光量を決定する
ことを特徴とする付記１記載の印刷装置。

これにより、インク浸透最下点における紫外線の光量が紫外線硬化インクを硬化させるために必要な光量となるように照射する紫外線の光量を設定するので、浸透した紫外線硬化インクの全てを硬化させるのに必要最小限の光量を決定することができる。

（付記５）
前記記録媒体は用紙であり、
前記紫外線照射手段により照射され前記用紙を透過した紫外線の光量を検出する紫外線検出手段と、
前記用紙および前記紫外線硬化インクの属性情報を取得する属性情報取得手段と、を備え、
前記光量決定手段は、
前記属性情報取得手段により取得された属性情報と、前記検出された紫外線の光量とに応じて、前記紫外線照射手段により前記用紙に照射される紫外線の光量を決定する
ことを特徴とする付記１に記載の印刷装置。

これにより、テスト用紙に対して紫外線照射手段により照射して各領域を透過した紫外線の光量を紫外線検出手段に検出させることなく、より簡易に紫外線照射手段により用紙に照射される紫外線の適切な光量を設定することができるので、用紙の浸透した紫外線硬化インクを十分に硬化させることができる。

１孔版印刷装置
２製版部
３印刷部
４給紙部
５排紙部
６排版部
９制御ユニット
５５紫外線照射手段
５６紫外線検出手段
５７反射光センサ
７１インク容器
７３インクポンプ
７５スキージローラ
７６ドクタローラ
９１取得手段
９２光量決定手段
９３記憶手段
９４印圧設定手段

Claims

紫外線硬化インクを用いて記録媒体に対して印刷する印刷手段と、
前記印刷手段の下流に設置され、前記記録媒体上の前記紫外線硬化インクに対して紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記紫外線照射手段により照射され前記記録媒体を透過した紫外線を検出する紫外線検出手段と、
白紙領域およびインク裏抜け領域を含む記録媒体に対して、前記紫外線照射手段により照射して各領域を透過した紫外線の光量を前記紫外線検出手段に検出させたときの検出結果、または、前記記録媒体および前記紫外線硬化インクの属性情報に基づいて、前記紫外線照射手段により照射される紫外線の光量を決定する光量決定手段と、
を備えたことを特徴とする印刷装置。
前記記録媒体は用紙であり、
前記光量決定手段は、
白紙領域およびインク裏抜け領域を含むテスト用紙に対して、前記紫外線照射手段により照射して各領域を透過した紫外線の光量を前記紫外線検出手段に検出させ、検出結果に基づいて、用紙中のインク浸透最下点における光量が前記紫外線硬化インクを硬化させる光量となるように前記紫外線照射手段により前記用紙に照射される紫外線の光量を決定する
ことを特徴とする請求項１記載の印刷装置。
前記記録媒体は用紙であり、
前記用紙および前記紫外線硬化インクの属性情報を取得する属性情報取得手段と、を備え、
前記光量決定手段は、
前記属性情報取得手段により取得された属性情報と、前記検出された紫外線の光量に応じて、前記紫外線照射手段により前記用紙に照射される紫外線の光量を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。