【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、光を照射させることにより硬化するインクを使用したインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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、このインクを記録媒体に吐出した後、例えば、紫外線などの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）。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタにおいては、インクが記録媒体上に着弾した後、光が照射されるまでの時間が長いほど、記録媒体上に着弾したインクが記録媒体にインクが浸透したり、インクのドット径が拡大して、滲みや色混じりが生じ、画質が低下する。そのため、インクが記録媒体上に着弾した後、光が照射されるまでの時間を極力短くすることが好ましい。
【０００５】
そこで、インクが記録媒体上に着弾した後、光が照射されるまでの時間を短くするインクジェットプリンタとしては、記録媒体の幅方向に往復自在とされたキャリッジに記録ヘッドを搭載するとともに、キャリッジ内であって記録ヘッドの両側部に光照射装置を設けた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）。
【０００６】
また、記録ヘッドから離れた位置に光照射装置を設けるとともに、この光照射装置から発せられた光を記録ヘッドの走査方向下流側に誘導する光ファイバーやコリメータ、鏡等により構成される光学系を設けたインクジェットプリンタも知られている（例えば特許文献２参照）
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６０−１３２７６７号公報
【特許文献２】
米国特許６１４５９７９号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のインクジェットプリンタ（特許文献１および特許文献２）では、装置が大型化する上に装置構成が複雑になり、製造コストや運転コスト、保守経費がかかるという問題があった。
【０００９】
ここで、照射範囲が記録媒体の全幅にわたるように記録ヘッドの上方に紫外線照射装置を設けることが考えられるが、これだけでは、走査する記録ヘッドから吐出され記録媒体に着弾したインクが硬化する照射エネルギーが得られるまで、記録媒体を搬送することができず、生産性が大幅に低下するという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、画像品質を維持しつつ、装置の小型化、簡易化を図ることにより諸経費を低減するとともに、生産性の高いインクジェットプリンタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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、記録媒体上を往復移動し、光を照射することにより硬化するインクを吐出するノズルを形成してなる記録ヘッドと、前記インクを硬化させる光を照射する光照射装置とを有し、前記記録ヘッドの移動方向と垂直方向に前記記録媒体を搬送しながら前記ノズルから吐出したインクを前記記録媒体に着弾させ、前記光線照射装置により光を照射して前記インクを硬化させ、画像を形成するインクジェットプリンタにおいて、前記光照射装置は、照射範囲が、前記記録媒体搬送方向の下流側に前記記録媒体搬送方向に並ぶノズル列の長さよりも広く、前記記録媒体の全幅にわたるように、前記記録ヘッドの上方に設けるとともに、記録モードによって変化する前記記録ヘッドが１回走査するごとに搬送される前記記録媒体の送り量に応じて、前記光照射装置による前記記録媒体搬送方向の光の照射範囲を変更する制御部を設けたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、光照射装置は、照射範囲が記録媒体の全幅にわたるように設けられているため、記録ヘッドから吐出され記録媒体上に着弾したインクに直ちに光が照射される。また、光照射装置は、照射範囲が記録媒体搬送方向の下流側に記録媒体搬送方向に並ぶノズル列の長さよりも広くなるように設けられており、記録ヘッドが１回走査するごとに搬送される記録媒体の送り量に応じて、光照射装置による記録媒体搬送方向の光の照射範囲が変更されるため、記録ヘッドが１走査した後、直ちに記録媒体を搬送しても、記録媒体に着弾したインクに光が照射される。
【００１３】
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、前記記録媒体搬送方向における最大照射範囲は、前記記録媒体の搬送方向に並ぶノズル列の長さの２倍以上の範囲であることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドが１回走査するごとに記録媒体搬送方向のノズル列の長さ分だけ記録媒体が搬送される場合であっても、記録ヘッドが１走査した後、直ちに記録媒体を搬送しても、記録媒体に着弾したインクに光が照射される。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項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、周囲の環境温湿度の変化に応じて、前記光照射装置による照射エネルギーを変更することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、記録ヘッドが１走査した後、直ちに記録媒体を搬送しても、記録媒体に着弾したインクは、硬化するのにより十分な光エネルギーを得られる。
【００１７】
また、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、前記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り、前記光照射装置は、紫外線を発光する紫外線照射装置であって、光源として高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管、ＬＥＤのうちいずれか１つを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、記録ヘッドが１走査した後、直ちに記録媒体を搬送しても、記録媒体に着弾した紫外線硬化型のインクに紫外線が照射される。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インクは、カチオン重合系インクであることを特徴とする。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、カチオン重合系インクは酸素阻害作用をうけることがないため、低照度の紫外線で良好に硬化する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図５を参照して説明する。
【００２２】
本実施形態によるインクジェットプリンタ１は、シリアルヘッド方式のインクジェットプリンタである。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１１（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。
【００２３】
キャリッジ３には、記録媒体４に対して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出するノズル（図示しない）が設けられた記録ヘッド５が搭載されている。
【００２４】
なお、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とカチオン重合性化合物を含むカチオン重合系インクとに大別されるが、その両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能であり、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を本実施形態に用いられるインクとして適用してもよい。しかしながら、酸素による重合反応の阻害作用が少ない又は無いカチオン重合系インクのほうが機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。
【００２５】
キャリッジ３の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体４に記録を行う記録領域とされており、この記録領域には、平板状の部材で構成され、記録媒体４を非記録面から支持するプラテン６が設けられている。
【００２６】
なお、記録媒体４としては、普通紙、再生紙、光沢紙等の各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラス等の材質からなる記録媒体４が適用可能である。特に、本実施形態で用いられる記録媒体４としては、所謂軟包装に用いられる透明又は不透明な非吸収性の樹脂製フィルムを適用することができる。
【００２７】
また、インクジェットプリンタ１には、長尺の記録媒体４をプラテン６上に送り出す送出しローラ１２１と画像が記録された記録媒体４を巻き取る巻取りローラ１２２とを有し、この送出しローラ１２１と巻取りローラ１２２との間に、主走査方向Ｘと直交する副走査方向Ｙに記録媒体４を搬送する複数の搬送ローラ１２３を配置した搬送機構１２が設けられている。搬送機構１２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４の搬送と停止とを繰り返して記録媒体４を間欠的に搬送する。
【００２８】
また、インクジェットプリンタ１には、ノズルから記録媒体４に吐出されたインクに対して、記録ヘッド５の上方から紫外線を照射する光照射装置７が設けられている。光照射装置７は、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、線状の熱陰極管からなる光源９が、副走査方向Ｙに複数本配置されている。
【００２９】
ここで、光源９として熱陰極管を用いた場合は、光源９から発せられる紫外線は、記録媒体４に対して光源９から最も短い距離となる位置が最も照度が高く、この位置から離れるに従って照度が低くなる傾向がある。したがって、光源９と記録媒体４との間隔、光源９の配列間隔、光源９の本数等によっては、記録媒体４の光照射装置７の端部に対応する位置において、インクを硬化させるのに適当な照度が得られない範囲が生じる場合がある。そこで、本実施形態においては、光源９は、記録ヘッド５の幅方向での全域にわたる照射範囲においてインクを硬化させるために適当な照度を得ることができる長さに設定されており、また、光源９は、記録ヘッド５の副走査方向Ｙの最上流位置から下流に向けてノズル列の長さＮの２倍の位置における照射範囲において、インクを硬化させるために適当な照度を得ることができるように配置されている。
【００３０】
図２は、本実施形態における画像記録装置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、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ（いずれも図示せず）からなり、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行する制御部１０を有している。
【００３１】
この制御部１０は、前述の処理プログラムに従い、キャリッジ駆動機構１１、搬送機構１２、各記録ヘッド５、光照射装置７の動作状況等のステータスに基づいて、各構成の動作を制御するようになっている。
【００３２】
また、制御部１０には、ユーザの指示を入力する入力操作部１３が接続されており、制御部１０は、入力操作部１３から入力された記録モードに基づいて、光照射装置７により照射される紫外線の照射範囲を制御するようになっている。
【００３３】
ここで、紫外線の照射範囲について説明すると、図３に示すように、紫外線の照射範囲が、副走査方向のノズル列の長さＮと同じ範囲である場合には、記録ヘッド５が主走査方向Ｘに１走査した後、直ちに記録媒体４を副走査方向Ｙに搬送すると、図３（Ｂ）に示すように、最後に吐出され副走査方向Ｙの下流側に着弾したインク液滴は、十分に紫外線が照射されないうちに照射範囲から外れてしまい、十分に硬化しない。このため、記録媒体４が１走査されても、副走査方向Ｙの下流側に着弾したインクが紫外線の照射範囲に含まれるようにする必要がある。
【００３４】
ところで、インクジェット１は、例えば、解像度と、主走査方向Ｘの１ライン上の画素および副走査方向Ｙの１ライン上の画素を記録ヘッド５を何回走査させることによって埋めるかを定めたインターリーブとの組合せにより、複数種類の記録モードが用意されており、記録モードによって、記録媒体４が搬送される量が異なる。
【００３５】
そこで、制御部１０は、記録媒体４が１走査されても、副走査方向Ｙの下流側に着弾したインクが紫外線の照射範囲に含まれるように、記録モードに応じて照射範囲が変更されるように、光照射装置７を制御するものである。
【００３６】
例えば、解像度３６０ｄｐｉに対応する記録ヘッド５が用いられている場合において、解像度を３６０ｄｐｉ、主走査方向Ｘのインターリーブを２、副走査方向Ｙのインターリーブを１とする記録モードが選択された場合には、図４に示すように、１回目の走査で、主走査方向Ｘの１ライン上の全画素のうち２分の１の画素を１つおきに埋めていき、２回目の走査にで、１回目の走査で埋められなかった画素を埋めるため、１回目の走査と２回目の走査との間には、副走査方向Ｙに並んだノズル列の長さＮの約２分の１の長さだけ記録媒体４が搬送される。したがって、図５に示すように、副走査方向Ｙの最も上流側に位置する光源９から、記録ヘッド５の下流側端部からノズル列の長さＮの約２分の１の範囲を照射範囲として照射可能な位置の光源９までを点灯させるように光照射装置７を制御する。
【００３７】
また、例えば、解像度３６０ｄｐｉに対応する記録ヘッド５が用いられている場合において、解像度を７２０ｄｐｉ、主走査方向Ｘのインターリーブを２、副走査方向Ｙのインターリーブを１とする記録モードが選択された場合には、１回目の走査と２回目の走査との間には、副走査方向Ｙのノズル列の長さＮの約４分の１の長さだけ記録媒体４が搬送される。したがって、副走査方向Ｙの最も上流側に位置する光源９から、記録ヘッド５の下流側端部からノズル列の長さＮの約４分の１の範囲を照射範囲として照射可能な位置の光源９までを点灯させるように光照射装置７を制御する。
【００３８】
なお、記録ヘッドの解像度と記録しようとする解像度とが一致しており、主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙのインターリーブが共に１である記録モードでは、記録ヘッド５の１走査ごとの記録媒体４の送り量は、副走査方向Ｙのノズル列の長さＮ分であり、最大の送り量となる。この場合には、全ての光源９を点灯させるように光照射装置７を制御することになる。
【００３９】
また、図２に示すように、制御部１０には、周囲環境の温度および湿度を測定する温湿度センサ１４が接続されており、制御部１０は、温湿度センサ１４により測定された温湿度に応じて、光照射装置７を制御して、記録ヘッド５から吐出されたインクを当該環境下で良好に硬化させるために最適なエネルギーの光を照射させるようになっている。
【００４０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００４１】
記録媒体４に画像を形成する際には、ユーザが選択した記録モードが入力操作部１３より入力される。すると、制御部１０により、入力された記録モードにおいて記録媒体４が１走査されても、副走査方向Ｙの下流側に着弾したインクが紫外線の照射範囲に含まれるように、光照射装置７の光源９を点灯させる。
【００４２】
このとき、光源９からは、温湿度センサ１４により測定された温湿度に応じて、インクを良好に硬化させるために最適なエネルギーの光が照射されるように、制御部１０により光照射装置７が制御される。
【００４３】
そして、制御部１０により、キャリッジ駆動機構１１を作動させることにより、キャリッジ３を記録媒体４の上方を主走査方向Ｘに移動させるとともに、所定の画像情報に基づいて記録ヘッド５から所定の色のインクを吐出させる。吐出されたインクは順次記録媒体４に着弾する。
【００４４】
このとき、光照射装置７からは、記録媒体４の全幅を照射範囲として紫外線が発せられているため、図６に示すように、記録媒体４に着弾したインク液滴には、順次紫外線が照射される。そして、記録ヘッド５が主走査方向Ｘに１走査されるごとに、制御部１０により、搬送機構１２を作動させて、記録媒体４を副走査方向に１走査させるが、このとき、副走査方向Ｙの下流側に着弾したインクも紫外線の照射範囲に含まれるように紫外線が照射されているため、当該走査により吐出されたインクに、記録ヘッド５を次に１走査させる間も、紫外線が照射される。
【００４５】
このように、主走査方向Ｘおよび副走査方向Ｙへの走査を繰り返しながら、記録ヘッド５からインクを吐出させ、記録ヘッド５から吐出されて記録媒体４に着弾したインク液滴に、順次紫外線を照射させることによりインクが硬化し、画像が記録媒体４に形成される。
【００４６】
以上より、本実施形態によれば、光照射装置７は、照射範囲が記録媒体の全幅にわたるように設けられており、記録ヘッドから吐出され記録媒体上に着弾したインクに直ちに光が照射されるため、インクが記録媒体上に着弾した後、光が照射されるまでの時間を短く、滲みや色混じりを防止することができ、良好な画像を得ることができる。
【００４７】
また、光源９が、記録ヘッド５の副走査方向Ｙの最上流端部から副走査方向Ｙのノズル列の長さＮの２倍の位置まで照射範囲に含まれるように、副走査方向Ｙに複数本配置されており、記録モードの変更による記録媒体の送り量に応じて、光の照射範囲が調整されるため、記録媒体を搬送しても、記録媒体に着弾したインクに光が照射されるため、記録ヘッドが１走査した後、直ちに記録媒体を搬送することができ、生産性が低下することがない。
【００４８】
また、周囲の環境温湿度の変化に応じて、光照射装置７による照射エネルギーを変更するため、より効率よくインクを硬化させて良好な画像を得ることができる。
【００４９】
さらに、光照射装置７が記録ヘッドの上方に固定して設けられているため、装置の小型化、簡易化を図ることができ、諸経費を低減することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、記録媒体４の全幅が照射範囲となる長さの熱陰極管からなる線上の光源９が、記録ヘッド５の副走査方向Ｙの最上流端部から副走査方向のノズル列の長さＮの２倍が照射範囲となる位置まで、副走査方向Ｙに複数本配置された光照射装置７を設けるようにしたが、これに限るものではなく、例えば、記録媒体４の全幅が照射範囲となる長さで一定の幅を有する光照射装置７を、複数個副走査方向Ｙに配置するようにしてもよい。さらに、光源９としては、熱陰極管の他、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、冷陰極管、ＬＥＤ等を使用してもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、紫外線の被照射により硬化するインクを用いたが、必ずしもこれには限定されず、紫外線以外の光の被照射により硬化するものであってもよい。ここでいう「光」とは、広義の光であって、紫外線、電子線、Ｘ線、可視光線、赤外線等の電磁波を含むものである。すなわち、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。紫外線以外の光で硬化する光硬化型のインクを用いる場合は、光源９に代えて、その光を照射する光源を適用する。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、光照射装置は、照射範囲が記録媒体の全幅にわたるように設けられており、記録ヘッドから吐出され記録媒体上に着弾したインクに直ちに光が照射されるため、インクが記録媒体上に着弾した後、光が照射されるまでの時間を短く、滲みや色混じりを防止することができ、良好な画像を得ることができる。
【００５３】
また、光照射装置が、記録媒体搬送方向の下流側に記録ヘッド長よりも広い範囲を照射範囲とするように設けられており、記録ヘッドが１走査した後、直ちに記録媒体を搬送しても、記録媒体に着弾したインクに光が照射されるように光の照射範囲が調整されるため、生産性が低下することがない。
【００５４】
さらに、光照射装置が記録ヘッドの上方に固定して設けられているため、装置の小型化、簡易化を図ることができ、諸経費を低減することができる。
【００５５】
請求項２に記載の発明によれば、記録ヘッドが１回走査するごとに記録媒体搬送方向のノズル列の長さ分だけ記録媒体が搬送される場合であっても、簡易な構成により、生産性が低下することなく、滲みや色混じりを防止して、良好な画像を得ることができる。
【００５６】
請求項３に記載の発明によれば、周囲の環境温湿度の変化に応じて、光照射装置による照射エネルギーを変更するため、より効率よくインクを硬化させて良好な画像を得ることができる。
【００５７】
請求項４に記載の発明によれば、簡易な構成により、生産性が低下することなく、滲みや色混じりを防止して、良好な画像を得ることができる。
【００５８】
請求項５に記載の発明によれば、より低照度の紫外線によりインクを硬化させて良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、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正面図であり、（Ｂ）は、本は詰め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側面図である。
【図２】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ブロック図である。
【図３】（Ａ）は、インクジェットプリンタの側面から見た、記録ヘッドの走査中に、紫外線がインク液滴に照射される様子を示す説明図であり、（Ｂ）は、インクジェットプリンタの側面から見た、記録ヘッドが１走査した直後に記録媒体を搬送した場合に、紫外線が照射される様子を示す説明図である。
【図４】主走査方向のインターリーブを２とする記録モードによりドットが記録される様子を示す説明図である。
【図５】（Ａ）は、本発明によるインクジェットプリンタの側面から見た、記録ヘッドの走査中に、紫外線がインク液滴に照射される様子を示す説明図であり、（Ｂ）は、本発明によるインクジェットプリンタの側面から見た、記録ヘッドが１走査した直後に記録媒体を搬送した場合に、紫外線がインク液滴に照射される様子を示す説明図である。
【図６】本発明によるインクジェットプリンタの正面から見た、紫外線が記録媒体に向けて照射される様子を示す説明図である。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
４ 記録媒体
５ 記録ヘッド
７ 光照射装置
９ 光源
１０ 制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink jet printer, and more particularly to an ink jet printer using an ink that is cured by irradiating light.
[0002]
[Prior art]
In recent years, ink jet printers have been widely used because images can be easily and inexpensively formed as compared with systems requiring plate making such as a gravure printing system or a flexographic printing system. .
[0003]
In addition, in the field of recording an image on a product or a product packaging using such an ink jet printer, a material having no ink absorbability such as a resin or a metal is often used for the product or the product packaging. Then, such a material having no ink absorption is used as a recording medium, and in order to fix the ink to the recording medium, a photo-curable ink is used. An ink jet printer that irradiates light to cure and fix ink is known (for example, see Patent Document 1).
[0004]
In such an ink-jet printer, the longer the time after the ink lands on the recording medium until the light is irradiated, the more the ink lands on the recording medium penetrates into the recording medium, The diameter increases, blurring and color mixing occur, and image quality deteriorates. Therefore, it is preferable to minimize the time from when the ink lands on the recording medium until the light is irradiated.
[0005]
Therefore, as an ink jet printer that shortens the time from when the ink lands on the recording medium to when it is irradiated with light, a recording head is mounted on a carriage that can reciprocate in the width direction of the recording medium, and the inside of the carriage is mounted. An ink jet printer in which light irradiating devices are provided on both sides of a recording head is known (for example, see Patent Document 1).
[0006]
In addition, a light irradiation device is provided at a position distant from the recording head, and an optical system including an optical fiber, a collimator, a mirror, and the like for guiding light emitted from the light irradiation device to a downstream side in the scanning direction of the recording head is provided. Also known is an ink jet printer (for example, see Patent Document 2).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-60-132767 [Patent Document 2]
US Pat. No. 6,145,979 [0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional inkjet printers (Patent Literature 1 and Patent Literature 2) have a problem that the size of the device is increased and the configuration of the device is complicated, so that manufacturing costs, operation costs, and maintenance costs are required.
[0009]
Here, it is conceivable to provide an ultraviolet irradiation device above the recording head so that the irradiation range extends over the entire width of the recording medium. However, this alone requires irradiation energy at which the ink ejected from the scanning recording head and landed on the recording medium cures. Until is obtained, the recording medium cannot be conveyed, and there is a problem that productivity is greatly reduced.
[0010]
Accordingly, it is an object of the present invention to provide an inkjet printer with high productivity while reducing various costs by downsizing and simplifying the apparatus while maintaining image quality.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an ink jet printer according to the present invention includes a recording head having a nozzle that ejects an ink that cures by irradiating light with reciprocating movement on a recording medium, and a light that cures the ink. And irradiating the recording medium with ink ejected from the nozzles while transporting the recording medium in a direction perpendicular to the direction of movement of the recording head, and irradiating the recording medium with light. In the ink jet printer to cure the ink and form an image, the light irradiation device, the irradiation range is wider than the length of the nozzle row aligned in the recording medium transport direction on the downstream side in the recording medium transport direction, The recording head is provided above the recording head so as to cover the entire width of the recording medium, and the recording head that changes according to the recording mode is one. Depending on the feed quantity of the recording medium conveyed each time scanning, ink jet printer, characterized in that a control unit for changing an irradiation range of the light of said recording medium conveying direction by the light irradiation device.
[0012]
According to the first aspect of the present invention, since the light irradiation device is provided so that the irradiation range extends over the entire width of the recording medium, light is immediately applied to the ink ejected from the recording head and landed on the recording medium. You. In addition, the light irradiation device is provided so that the irradiation range is wider than the length of the nozzle row arranged in the recording medium conveyance direction on the downstream side in the recording medium conveyance direction, and the light irradiation device is conveyed each time the recording head scans once. The irradiation range of the light in the recording medium conveyance direction by the light irradiation device is changed according to the amount of feeding of the recording medium to be performed. The irradiated ink is irradiated with light.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, in the inkjet printer according to the first aspect, the maximum irradiation range in the recording medium transport direction is at least twice the length of a nozzle array arranged in the recording medium transport direction. It is characterized by being a range.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, each time the recording head scans once, even if the recording medium is transported by the length of the nozzle row in the recording medium transport direction, the recording head performs one scan. Thereafter, even if the recording medium is immediately conveyed, the ink that has landed on the recording medium is irradiated with light.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, in the inkjet printer according to the first or second aspect, the control unit changes irradiation energy by the light irradiation device according to a change in ambient temperature and humidity. It is characterized by doing.
[0016]
According to the third aspect of the invention, even if the recording medium is conveyed immediately after the recording head has made one scan, the ink that has landed on the recording medium can obtain sufficient light energy by curing.
[0017]
According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to any one of the first to third aspects, the ink is an ultraviolet-curable ink that is cured by irradiating ultraviolet light, and the light irradiation The device is an ultraviolet irradiation device that emits ultraviolet light, and includes one of a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and an LED as a light source.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, even if the recording medium is conveyed immediately after the recording head makes one scan, the ultraviolet curable ink that has landed on the recording medium is irradiated with ultraviolet rays.
[0019]
According to a fifth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the fourth aspect, the ink is a cationic polymerization type ink.
[0020]
According to the fifth aspect of the present invention, since the cationic polymerization type ink is not affected by the oxygen inhibiting action, it cures favorably with low illuminance ultraviolet rays.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
The inkjet printer 1 according to the present embodiment is a serial head type inkjet printer. As shown in FIG. 1, the inkjet printer 1 has a rod-shaped guide rail 2, and a carriage 3 is supported on the guide rail 2. The carriage 3 is reciprocated in the main scanning direction X along the guide rail 2 by a carriage driving mechanism 11 (see FIG. 2).
[0023]
The carriage 3 has a recording head 5 provided with nozzles (not shown) for ejecting inks of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) with respect to the recording medium 4. Is installed.
[0024]
Note that the ink used in the present embodiment is an ultraviolet-curable ink that cures when irradiated with ultraviolet light. Ultraviolet-curable inks are roughly classified into radical polymerizable inks containing a radical polymerizable compound and cationic polymerizable inks containing a cationic polymerizable compound as polymerizable compounds, and both inks are used in the present embodiment. And a hybrid type ink in which a radical polymerization type ink and a cationic polymerization type ink are combined may be used as the ink used in the present embodiment. However, cationic polymerization inks having less or no effect of inhibiting the polymerization reaction by oxygen are more excellent in functionality and versatility, and therefore it is particularly preferable to use cationic polymerization inks.
[0025]
The central portion of the movable range of the carriage 3 is a recording area for recording on the recording medium 4, and this recording area is formed of a plate-like member and supports a platen that supports the recording medium 4 from a non-recording surface. 6 are provided.
[0026]
In addition, as the recording medium 4, the recording medium 4 made of various papers such as plain paper, recycled paper, glossy paper, various fabrics, various nonwoven fabrics, resin, metal, glass and the like can be applied. In particular, as the recording medium 4 used in the present embodiment, a transparent or opaque non-absorbable resin film used for so-called soft packaging can be applied.
[0027]
Further, the inkjet printer 1 has a sending roller 121 for sending the long recording medium 4 onto the platen 6 and a winding roller 122 for winding the recording medium 4 on which an image is recorded. A transport mechanism 12 having a plurality of transport rollers 123 for transporting the recording medium 4 in the sub-scanning direction Y orthogonal to the main scanning direction X is provided between the transport mechanism 123 and the take-up roller 122. The transport mechanism 12 intermittently transports the recording medium 4 by repeatedly transporting and stopping the recording medium 4 in accordance with the operation of the carriage 3 during image recording.
[0028]
In addition, the inkjet printer 1 is provided with a light irradiation device 7 for irradiating the ink ejected from the nozzles to the recording medium 4 with ultraviolet light from above the recording head 5. The light irradiation device 7 has a cover member 8, and a plurality of light sources 9 formed of linear hot cathode tubes are arranged in the sub-scanning direction Y inside the cover member 8.
[0029]
Here, when a hot cathode tube is used as the light source 9, the ultraviolet light emitted from the light source 9 has the highest illuminance at the position at the shortest distance from the light source 9 with respect to the recording medium 4. Tend to be lower. Therefore, depending on the distance between the light source 9 and the recording medium 4, the arrangement distance of the light sources 9, the number of the light sources 9, etc., it is appropriate to cure the ink at a position corresponding to the end of the light irradiation device 7 of the recording medium 4. In some cases, a range in which high illuminance cannot be obtained may occur. Therefore, in the present embodiment, the light source 9 is set to a length capable of obtaining an appropriate illuminance for curing the ink in the entire irradiation range in the width direction of the recording head 5. No. 9 can obtain an appropriate illuminance for curing the ink in an irradiation range at a position twice the length N of the nozzle row from the most upstream position in the sub-scanning direction Y of the recording head 5 to the downstream. Are arranged as follows.
[0030]
FIG. 2 shows a control device for controlling the image recording apparatus 1 according to the present embodiment. The control device includes, for example, a CPU, a ROM, and a RAM (all not shown). There is a control unit 10 for expanding the recorded processing program in the RAM and executing the processing program by the CPU.
[0031]
The control unit 10 controls the operation of each component based on the status such as the operation status of the carriage driving mechanism 11, the transport mechanism 12, each recording head 5, and the light irradiation device 7 according to the above-described processing program. ing.
[0032]
An input operation unit 13 for inputting a user's instruction is connected to the control unit 10, and the control unit 10 irradiates the light with the light irradiation device 7 based on the recording mode input from the input operation unit 13. The irradiation range of the ultraviolet rays is controlled.
[0033]
Here, the irradiation range of the ultraviolet ray will be described. As shown in FIG. 3, when the irradiation range of the ultraviolet ray is the same range as the length N of the nozzle row in the sub-scanning direction, the recording head 5 is moved in the main scanning direction. When the recording medium 4 is immediately conveyed in the sub-scanning direction Y after one scan in X, as shown in FIG. 3B, the ink droplets that have been ejected last and landed on the downstream side in the sub-scanning direction Y are sufficient. Before being irradiated with ultraviolet rays, they fall out of the irradiation range and do not cure sufficiently. For this reason, even if the recording medium 4 is scanned once, it is necessary that the ink landed on the downstream side in the sub-scanning direction Y be included in the irradiation range of the ultraviolet rays.
[0034]
By the way, the inkjet 1 includes, for example, a resolution and an interleave that determines how many times the print head 5 scans pixels on one line in the main scanning direction X and pixels on one line in the sub-scanning direction Y. , A plurality of types of printing modes are prepared, and the amount by which the printing medium 4 is conveyed differs depending on the printing mode.
[0035]
Therefore, the control unit 10 changes the irradiation range according to the printing mode so that even if the printing medium 4 is scanned one time, the ink landed downstream in the sub-scanning direction Y is included in the irradiation range of the ultraviolet light. Thus, the light irradiation device 7 is controlled.
[0036]
For example, when the recording head 5 corresponding to a resolution of 360 dpi is used, and a recording mode in which the resolution is 360 dpi, the interleave in the main scanning direction X is 2 and the interleave in the sub-scanning direction Y is 1 is selected. As shown in FIG. 4, in the first scan, half of all the pixels on one line in the main scanning direction X are buried every other pixel. In order to fill the pixels that were not filled in the first scan, between the first scan and the second scan, the length of the nozzle row N arranged in the sub-scanning direction Y is about half the length N. Only the recording medium 4 is conveyed. Therefore, as shown in FIG. 5, the irradiation range extends from the light source 9 located at the most upstream side in the sub-scanning direction Y to about half the length N of the nozzle row from the downstream end of the recording head 5. The light irradiation device 7 is controlled so that the light source 9 at a position where irradiation is possible is turned on.
[0037]
Also, for example, when a recording head 5 corresponding to a resolution of 360 dpi is used, and a recording mode in which the resolution is 720 dpi, the interleave in the main scanning direction X is 2, and the interleave in the sub-scanning direction Y is 1 is selected. In the meantime, the recording medium 4 is transported by a length of about ４ of the length N of the nozzle row in the sub-scanning direction Y between the first scan and the second scan. Therefore, from the light source 9 located at the most upstream side in the sub-scanning direction Y, a light source at a position that can be irradiated with a range of about 1/4 of the length N of the nozzle row from the downstream end of the recording head 5 as the irradiation range The light irradiation device 7 is controlled to light up to 9.
[0038]
In the recording mode in which the resolution of the recording head matches the resolution to be recorded, and the interleaving in the main scanning direction X and the sub-scanning direction Y is both 1, the recording medium 4 for each scan of the recording head 5 is used. Is the length N of the nozzle row in the sub-scanning direction Y, and is the maximum feed amount. In this case, the light irradiation device 7 is controlled so that all the light sources 9 are turned on.
[0039]
As shown in FIG. 2, a temperature and humidity sensor 14 that measures the temperature and humidity of the surrounding environment is connected to the control unit 10, and the control unit 10 controls the temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor 14. Accordingly, the light irradiation device 7 is controlled to irradiate light of the optimum energy to cure the ink ejected from the recording head 5 well in the environment.
[0040]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
[0041]
When forming an image on the recording medium 4, the recording mode selected by the user is input from the input operation unit 13. Then, even if the recording medium 4 is scanned once in the input recording mode by the control unit 10, the light irradiation device 7 is controlled so that the ink landed on the downstream side in the sub-scanning direction Y is included in the irradiation range of the ultraviolet light. The light source 9 is turned on.
[0042]
At this time, according to the temperature and humidity measured by the temperature and humidity sensor 14, the light irradiating device 7 is controlled by the control unit 10 so as to irradiate light of optimal energy to cure the ink satisfactorily. Is controlled.
[0043]
The control unit 10 operates the carriage driving mechanism 11 to move the carriage 3 above the recording medium 4 in the main scanning direction X, and also, based on predetermined image information, a predetermined color of a predetermined color from the recording head 5. Discharge the ink. The ejected ink lands on the recording medium 4 sequentially.
[0044]
At this time, since ultraviolet rays are emitted from the light irradiation device 7 within the entire width of the recording medium 4 as an irradiation range, the ink droplets landed on the recording medium 4 are sequentially irradiated with ultraviolet rays as shown in FIG. Is done. Each time the recording head 5 scans one time in the main scanning direction X, the control unit 10 operates the transport mechanism 12 to scan the recording medium 4 one time in the sub-scanning direction. Since the ink that has landed on the downstream side of Y is also irradiated with the ultraviolet rays so as to be included in the irradiation range of the ultraviolet rays, the ink ejected by the scan is irradiated with the ultraviolet rays even while the recording head 5 performs one next scan. Is done.
[0045]
As described above, the ink is ejected from the recording head 5 while repeating the scanning in the main scanning direction X and the sub-scanning direction Y, and ultraviolet rays are sequentially applied to the ink droplets ejected from the recording head 5 and landed on the recording medium 4. The irradiation cures the ink to form an image on the recording medium 4.
[0046]
As described above, according to the present embodiment, the light irradiation device 7 is provided so that the irradiation range extends over the entire width of the recording medium, and the light emitted from the recording head is immediately irradiated with the ink that has landed on the recording medium. Therefore, the time until the light is irradiated after the ink lands on the recording medium can be shortened, the bleeding and color mixing can be prevented, and a good image can be obtained.
[0047]
Further, the light source 9 extends in the sub-scanning direction Y so as to be included in the irradiation range from the most upstream end of the recording head 5 in the sub-scanning direction Y to a position twice the length N of the nozzle row in the sub-scanning direction Y. A plurality of the recording media are arranged, and the irradiation range of the light is adjusted according to the amount of feeding of the recording medium by changing the recording mode. Therefore, the recording medium can be conveyed immediately after the recording head makes one scan, and the productivity does not decrease.
[0048]
In addition, since the irradiation energy of the light irradiation device 7 is changed in accordance with a change in ambient temperature and humidity, the ink can be more efficiently cured and a good image can be obtained.
[0049]
Further, since the light irradiation device 7 is fixedly provided above the recording head, the size and simplification of the device can be achieved, and various costs can be reduced.
[0050]
In the present embodiment, the light source 9 on the line composed of the hot cathode tube having a length such that the entire width of the recording medium 4 is the irradiation range is set such that the nozzles in the sub-scanning direction from the most upstream end of the recording head 5 in the sub-scanning direction Y A plurality of light irradiation devices 7 arranged in the sub-scanning direction Y are provided up to a position where the irradiation range is twice the length N of the row. However, the present invention is not limited to this. A plurality of light irradiating devices 7 having a constant width with the entire width being the irradiation range may be arranged in the sub-scanning direction Y. Further, as the light source 9, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a cold cathode tube, an LED, or the like may be used in addition to the hot cathode tube.
[0051]
Further, in the present embodiment, the ink that is cured by being irradiated with ultraviolet rays is used. However, the present invention is not limited to this. The ink that is cured by being irradiated with light other than ultraviolet rays may be used. The “light” here is light in a broad sense, and includes electromagnetic waves such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, visible rays, and infrared rays. That is, a polymerizable compound that is polymerized and cured by light other than ultraviolet light and a photoinitiator that initiates a polymerization reaction between the polymerizable compounds by light other than ultraviolet light may be applied to the ink. When using a photocurable ink that cures with light other than ultraviolet light, a light source that irradiates the light is used instead of the light source 9.
[0052]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the light irradiation device is provided so that the irradiation range extends over the entire width of the recording medium, and the light emitted from the recording head is immediately irradiated on the ink that has landed on the recording medium. Therefore, the time until the light is irradiated after the ink lands on the recording medium can be shortened, the bleeding and color mixing can be prevented, and a good image can be obtained.
[0053]
Further, the light irradiation device is provided on the downstream side in the recording medium conveyance direction so as to make the irradiation range wider than the recording head length, and even after the recording head performs one scan, the recording medium is immediately conveyed. In addition, since the light irradiation range is adjusted so that the ink that has landed on the recording medium is irradiated with the light, the productivity does not decrease.
[0054]
Further, since the light irradiation device is fixedly provided above the recording head, the size and the size of the device can be reduced, and various costs can be reduced.
[0055]
According to the second aspect of the present invention, even when the recording medium is transported by the length of the nozzle row in the recording medium transport direction each time the recording head scans once, production can be performed with a simple configuration. A good image can be obtained by preventing bleeding and color mixing without lowering the properties.
[0056]
According to the third aspect of the present invention, since the irradiation energy of the light irradiation device is changed in accordance with the change in the surrounding environment temperature and humidity, it is possible to cure the ink more efficiently and obtain a good image.
[0057]
According to the fourth aspect of the present invention, with a simple configuration, it is possible to prevent bleeding and color mixing and to obtain a good image without lowering the productivity.
[0058]
According to the fifth aspect of the present invention, a good image can be obtained by curing the ink with ultraviolet light having lower illuminance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a front view showing the configuration of an embodiment of an ink jet printer according to the present invention, and FIG. 1B is a side view showing the configuration of an embodiment of an ink jet printer in which books are packed. .
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of an inkjet printer according to the present invention.
FIG. 3A is an explanatory diagram showing a state in which ultraviolet rays are irradiated on ink droplets during scanning of a recording head, as viewed from the side of the ink jet printer, and FIG. 3B is a side view of the ink jet printer. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which ultraviolet light is irradiated when the print medium is conveyed immediately after the print head has made one scan, as viewed from FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing how dots are recorded in a recording mode in which the interleaving in the main scanning direction is 2.
FIG. 5A is an explanatory view showing a state in which ultraviolet rays are irradiated on ink droplets during scanning of a recording head, as viewed from the side of the ink jet printer according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which ultraviolet rays are applied to ink droplets when a recording medium is conveyed immediately after the recording head has made one scan, as viewed from a side of the inkjet printer according to the invention.
FIG. 6 is an explanatory view showing a state in which ultraviolet rays are irradiated toward a recording medium when viewed from the front of the ink jet printer according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink jet printer 4 Recording medium 5 Recording head 7 Light irradiation device 9 Light source 10 Control part