【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像記録装置に係り、特に、インクジェット方式により画像記録を行なう画像記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、少量多品種の需要に対して臨機応変に対応できる画像記録装置として、従来よりインクジェット方式の画像記録装置が知られている。インクジェット方式の画像記録装置は、記録ヘッドの記録媒体に対向する面に設けられたノズルからインクを吐出して記録媒体上に着弾、定着させることにより記録媒体に画像を記録するものであり、従来のグラビア印刷方式やフレキソ印刷方式による画像記録手段と異なって製版工程を必要としないため少量の需要にも簡易かつ迅速に対応することができるという特徴を有している。また、騒音が少なく多色のインクを用いることによってカラーでの画像記録も容易に行うことができるという長所がある。
【０００３】
さらに近時は、様々な記録媒体に対応可能な画像記録装置として、紫外線硬化インクを用いたインクジェット画像記録装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、紫外線に対して所定の感度を有する光開始剤が含有された紫外線硬化インクを用い、記録媒体上に着弾したインクに紫外線を照射することで、インクを硬化させ記録媒体上に定着させるものである。このような紫外線硬化インクを用いたインクジェット画像記録装置は、インク着弾後、紫外線を照射することによりインクが瞬時に硬化するため、記録媒体へのインクの浸透や滲みが少なく、普通紙はもとより、インク吸収性の全くないプラスチックや金属等の記録媒体に対しても画像記録を行うことが可能である。
【０００４】
しかし、紫外線硬化インクは、種々の環境条件によってインク硬化の度合いが変化するという性質がある。特にカチオン重合系の紫外線硬化インクの場合には、重合反応の性質上外気の湿度及び温度によってインクの硬化反応が影響を受けやすく、高湿度または低温の条件下では硬化し難いという特徴を有する。そこで、従来は、外気の環境条件に左右されずに安定した画像記録動作を行うために、インクが記録媒体上に吐出された後にヒートプレート等により記録媒体を加熱したり、記録媒体上に吐出されたインクに温風を吹きかける等の方法によってインクが硬化に適した温度になるようにインクの温度を上昇させる画像記録装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１３１４５２号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３７３７５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インクジェット方式による画像記録装置の利点は、前述した通り多種多様な記録媒体に対して画像記録が可能である点にある。そして、記録媒体の中には熱伝導率の低いものもあり、また、厚みのある記録媒体の場合には加熱しても表面まで十分に温度が伝わらないことがある。このため、ヒートプレートや温風の吹きつけによって一定温度での加熱を行うのみではインクが着弾した記録媒体の表面温度が実際にはインク硬化に適した温度になっていないことがあり、必ずしも高画質な画像記録を実現することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、記録媒体の表面をインク硬化に適した温度に保ち、常に高精細な画像記録を行うためには、インクが吐出される記録媒体の表面温度を正確に把握することが必要となる。しかし、接触式の温度測定器を用いた場合には記録媒体の表面を傷つけるおそれがある。他方で、記録媒体の表面を傷つけないように記録媒体から離して温度測定器を設置すると、記録媒体の周囲の温度を測定することはできても表面温度を正確に測定することはできないという問題があった。
【０００８】
また、加熱機構は記録媒体全体を均一に加熱できるとは限らないため、記録媒体の表面温度は不均一である場合もある。このため、温度測定器によって一箇所の温度を測るのみでは、記録媒体の表面にインク硬化に適した温度以下の部分があっても検知できない可能性があるという問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明は以上のような課題を解決すべくなされたものであり、インクジェット方式によって画像記録を行う際に、記録媒体の表面温度を正確に把握して記録媒体をインク硬化に適した温度に保つことにより安定的に高画質の画像形成を行うことのできる画像記録装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、紫外線を照射することによって硬化するカチオン重合系の紫外線硬化インクを記録媒体上に吐出する記録ヘッドと、紫外線硬化インクに紫外線を照射する紫外線照射装置とを備え、前記記録媒体を一定方向に搬送しながら画像記録を行う画像記録装置において、
前記記録ヘッドよりも前記記録媒体の搬送方向の上流側に前記記録媒体の記録面の温度を測定する温度測定器を設け、前記温度測定器よりも前記記録媒体の搬送方向の上流側に前記記録媒体を加熱する加熱機構を設けるとともに、前記記録媒体の表面温度がインク硬化に適した温度以上となるように前記温度測定器によって測定された温度に応じて前記加熱機構を制御する制御部を設けたことを特徴としている。
【００１１】
このような構成を有する請求項１に記載の発明においては、記録媒体の表面温度を測定しつつ記録媒体の加熱を行うので、記録媒体の種類や厚さに関わりなく記録媒体の表面温度を常にインクの硬化に適した温度となるように保つことができる。
【００１２】
また、請求項１に記載の発明は、温度や湿度等の条件によってインクの硬化反応に差異が生じるという特性を有するカチオン重合系の紫外線硬化インクを用いて画像記録を行うものであるが、この場合においても、記録媒体の表面をインクの硬化に適した温度に保つことによってインクを確実に硬化させ安定的に高精細な画像記録を行うことができる。
【００１３】
次に、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置において、前記温度測定器を、前記記録媒体の搬送方向に直交する方向に移動可能に設けたことを特徴としている。
【００１４】
このように、請求項２に記載の発明は、温度測定器は記録媒体上の特定の一点のみの温度を測定するのではなく、記録媒体の上を走査しながら温度を測定することができる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像記録装置において、前記温度測定器は、非接触式の温度測定器であることを特徴としている。
【００１６】
このように、請求項３に記載の発明は、測定対象物に接触することなく対象物の温度を測定することができる非接触型の温度測定器を用いるので、記録媒体の表面を傷つけることなく記録媒体の温度がインクの硬化に適した温度になっているか否かを正確に把握することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
まず、図１に示すように、本実施の形態において、画像記録装置１は、シリアルプリント方式の画像記録装置１であり、箱型の本体２を有している。
【００１８】
本体２の上面であってほぼ中央部には、記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン３が本体２の上面に沿ってほぼ水平に配置されている。本体２の内部一方には、所定幅を有する長尺な記録媒体Ｐが巻回された元巻きローラ４が回転自在に配設されており、本体２の内部他方側には、記録媒体Ｐを巻き取るための巻き取りローラ５が配設されている。また、本体２の上部であってプラテン３の設置位置より記録媒体の搬送方向Ｘの上流側及び下流側にはそれぞれ元巻きローラ４から送られる記録媒体Ｐを一定の張力を付与しつつ案内するためのガイドローラ６ａ，６ｂが回転自在に配設されている。
【００１９】
元巻きローラ４及び巻き取りローラ５は、ローラ駆動機構１３（図２参照）によって回転駆動自在となっており、記録媒体Ｐは、ローラ駆動機構１３によって元巻きローラ４及び巻き取りローラ５が回転することにより、ガイドローラ６ａ，６ｂに案内されてプラテン３とほぼ同じ高さを維持しつつプラテン３の上面に沿って搬送方向Ｘに搬送され、巻き取りローラ５に巻き取られるようになっている。
【００２０】
プラテン３の上方には、搬送方向Ｘに直交する方向に延在する棒状のキャリッジレール（図示せず）が設けられており、このキャリッジレールには複数の記録ヘッド８，８…を搭載したキャリッジ（図示せず）が支持されている。キャリッジは、キャリッジ駆動機構１２（図３参照）によって搬送方向Ｘに直交する方向にキャリッジレールに沿って往復移動するようになっている。
【００２１】
記録ヘッド８，８…は、本実施形態において使用される各色（例えば、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ））ごとに設けられており、各々の記録ヘッド８はこれら各色のインクを吐出するようになっている。
【００２２】
また、キャリッジには、紫外線照射装置１０，１０が、記録ヘッド８，８…のうち両側に配置された記録ヘッド８，８の側面に接するように搭載されている。紫外線照射装置１０，１０は、記録媒体Ｐの上に吐出され着弾したインクを硬化定着させる紫外線を照射する紫外線光源９，９を有している。この紫外線光源９，９としては、例えば高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、熱陰極管、冷陰極管、ＬＥＤ等のいずれかが用いられる。
【００２３】
また、キャリッジレールよりも搬送方向Ｘの上流側には、搬送方向Ｘに直交する方向に延在するガイドレール（図示せず）がキャリッジレールと並行して設けられており、ガイドレールには記録媒体Ｐの表面温度を測定する温度測定器７が支持されている。温度測定器７は測定器駆動機構１４（図２参照）によって搬送方向Ｘに直交する方向にガイドレールに沿って往復移動可能となっている。
【００２４】
本実施形態で用いられる温度測定器７は、測定対象物に直接接することなく対象物の表面温度を測定することのできる非接触型の温度測定器７であり、例えば、赤外線温度測定器等が用いられる。非接触型の温度測定器７を用いることにより、記録媒体Ｐの表面を傷つけたり記録媒体Ｐの搬送を阻害したりすることなく、記録媒体Ｐの記録面側の表面温度を正確に測定することが可能である。
【００２５】
さらに、ガイドローラ６ｂよりも搬送方向Ｘの上流側には、加熱機構としてのヒータ１１が、記録媒体Ｐの非記録面に接するように設けられている。ヒータ１１は、例えばシート状に形成され記録媒体Ｐに熱を直接伝導させて加熱するヒートプレート等であり、記録媒体Ｐの幅方向に延在し記録媒体Ｐの幅寸法とほぼ等しい長さ寸法を有している。
【００２６】
なお、ヒータ１１を記録媒体Ｐの非記録面側ではなく、記録面側に設けて記録媒体Ｐを記録面側から加熱するようにしてもよい。この場合、例えばコイルヒータ、ハロゲンヒータ等の輻射型のヒータを用いることができる。記録媒体Ｐを加熱する機構として輻射型のヒータを用いた場合には、加熱対象物である記録媒体Ｐに直接接触することなく加熱を行うことができるので、記録媒体Ｐの表面を傷つけたり搬送を阻害したりすることなく記録媒体Ｐの記録面を加熱することが可能である。ただし、この場合には、温度測定器７がヒータからの熱を直接検知することによって記録媒体Ｐの表面温度の測定に誤差を生じることがないように温度測定器７とヒータとの間に十分な距離を設けることが必要である。さらに、ヒータを記録媒体Ｐの記録面側及び非記録面側の両方にそれぞれ設けるようにしてもよい。この場合にはより効率的に記録媒体Ｐを加熱することが可能となる。なお、この場合にも、温度測定器７が記録媒体Ｐの記録面側に配置されたヒータからの熱の影響を受けることのないように記録媒体Ｐの記録面側に設けられた温度測定器７とヒータとの距離を十分に確保する必要がある点は前記の場合と同様である。
【００２７】
本実施形態に用いられるインクは、光としての紫外線が照射されることにより硬化する性質を具備する光硬化型インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。上記光硬化型インクは、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、本実施形態においては、特に湿度及び温度によって硬化反応に差異を生じるカチオン重合系の紫外線硬化インクが用いられる。本実施形態に用いられるカチオン重合系インクは、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物等のカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物である。
【００２８】
次に、図２を参照しつつ、本実施形態における画像記録装置１の制御構成について説明する。
画像記録装置１は、使用者が記録媒体Ｐの種類や画像記録条件等を入力する入力部１６を有しており、入力部１６から入力された情報は、制御部１５に送られるようになっている。入力部１６は、例えばキーボードや操作パネルであり、画像記録に使用される記録媒体Ｐの種類や解像度等を選択できるようになっている。
【００２９】
また、制御部１５は、ヒータ１１を制御してヒータ１１のＯＮ、ＯＦＦの切替えを行わせるようになっている。
【００３０】
さらに、制御部１５は、測定器駆動機構１４を制御して温度測定器７をガイドレールに沿って搬送方向Ｘに直交する方向に走査させるようになっている。また、制御部１５は、温度測定器７を制御して走査に伴って連続的に記録媒体Ｐの表面温度を測定させるようになっている。そして、温度測定器７によって測定された温度検出信号が制御部１５に送られるようになっており、温度測定器７から信号が送られると、制御部１５は、温度測定器７によって測定された温度のうちで最も温度の低い箇所の温度がインク硬化に適した温度以下であるか否かを判断するようになっている。そして、制御部１５は、この最も温度の低かった箇所の温度がインク硬化に適した温度以下であると判断する場合には、ヒータ１１の加熱温度を上げてインク硬化に適した温度以上となるように加熱を行わせるようになっている。
【００３１】
さらに、制御部１５は、キャリッジ駆動機構１２を制御してキャリッジを搬送方向Ｘに直交する方向に往復移動させるとともに、キャリッジの動作に合わせて記録媒体Ｐの搬送と停止とを繰り返し、記録媒体Ｐを間欠的に搬送方向Ｘに搬送させるように、ローラ駆動機構１３の動作を制御するようになっている。
【００３２】
また、制御部１５は、紫外線光源９，９から紫外線を照射させるように紫外線照射装置１０，１０を制御するようになっている。
【００３３】
さらに、制御部１５は、入力部１６から入力された画像情報についての信号に基づき記録ヘッド８，８…を動作させて記録媒体Ｐ上にインクを吐出させ、所定の画像を形成させるようになっている。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
入力部１６から画像記録を開始する信号、記録媒体Ｐの種類及び画像記録条件等が入力されると、制御部１５は、紫外線照射装置１０，１０及び記録ヘッド８，８…に信号を送り、画像記録動作の準備が開始される。これと同時に制御部１５はヒータ１１をＯＮとして記録媒体Ｐの加熱を行う。
【００３５】
さらに、制御部１５は、温度測定器７をガイドレールに沿って搬送方向Ｘに直交する方向に走査させながら、記録媒体Ｐの表面温度を連続的に測定させる。制御部１５は、温度測定器７が測定した測定結果から記録媒体Ｐの表面のうち最も温度の低い箇所の温度がインク硬化に適した温度以下であるか否かを判断し、記録媒体Ｐ上にインク硬化に適した温度以下の箇所がある場合には、当該箇所の温度をインク硬化に適した温度以上とするため、ヒータ１１の加熱温度を上げるように制御して必要な加熱を行わせる。
【００３６】
記録媒体Ｐが十分に加熱され画像記録条件が整備されると、制御部１５は、紫外線照射装置１０，１０の紫外線光源９，９を点灯させる。また、制御部１５は、ローラ駆動機構１３を制御することにより、元巻きローラ４及び巻き取りローラ５を回転させて、記録媒体Ｐをガイドローラ６ａ，６ｂに支持させながら、搬送方向Ｘの上流側から下流側に搬送させる。なお、記録媒体Ｐの搬送が開始された後もヒータ１１による記録媒体Ｐの加熱は継続して行われ、記録媒体Ｐは加熱された状態で記録ヘッド８，８…から吐出されるインクの着弾位置まで順次搬送される。また、温度測定器７による記録媒体Ｐの表面温度の測定も継続して行われており、この測定結果に応じてヒータ１１による加熱温度が調節され、記録媒体Ｐのいずれの箇所においても常に表面温度がインク硬化に適した温度以上となるように記録媒体Ｐの加熱が行われる。
【００３７】
記録媒体Ｐの搬送が開始されると、制御部１５は、記録ヘッド８，８…を動作させて、所定の記録ヘッド８，８…からインクを記録媒体Ｐの上に吐出させる。そして、記録媒体Ｐの上に着弾したインクに対して紫外線光源９，９から紫外線が照射されることによりインクが硬化定着して記録媒体Ｐに画像が記録される。
【００３８】
なお、本実施形態においては、キャリッジレールとは別に温度測定器７をガイドするためのガイドレールを設けて、温度測定器７はこのガイドレールに沿って移動可能な構成としたが、温度測定器７をキャリッジレール上に設けて、キャリッジレールに沿って移動可能としてもよい。また、温度測定器７をキャリッジの外側一端部であって搬送方向Ｘの上流側に設け、温度測定器７はキャリッジの移動に伴って記録媒体Ｐの上を走査するようにしてもよい。この場合には、温度測定器７の移動のための機構を別途設ける必要がないため、装置構成の簡素化を図ることができる。
【００３９】
また、本実施形態においては、画像記録装置１は、記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに搬送させるとともに、キャリッジに搭載された記録ヘッド８，８…を記録媒体Ｐの搬送方向Ｘに直交する方向に往復移動させながら、記録ヘッド８，８…からインクを吐出させて、画像を形成するシリアルプリント方式の画像記録装置１としたが、画像記録装置１はこの方式に限定されるものではなく、図３に示すように、画像記録装置の本体に固定された記録ヘッド８，８…からインクを吐出させるとともに、記録媒体Ｐを搬送させて、画像を形成するラインプリント方式の画像記録装置としてもよい。
【００４０】
本実施形態によれば、温度測定器７が記録媒体Ｐ上を走査しながら記録媒体の表面温度を連続的に測定するので、記録媒体Ｐの記録媒体Ｐを加熱することができ、記録媒体Ｐの温度を一定に保つことができるため、安定的にインクを硬化させて高精細な画像記録を行うことが可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載された発明によれば、記録媒体の表面温度を測定し、この測定結果に基づいて記録媒体の加熱を行うので、記録媒体の種類や厚さに関わりなく記録媒体の表面温度を常にインクの硬化に適した温度となるように保つことができる。このため、インクを安定して硬化させることができ、高精細な画像記録を実現することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、紫外線を照射することによって硬化するカチオン重合系の紫外線硬化インクはインクの硬化について高湿度又は低温の条件下ではインクが硬化し難いという湿度依存性、温度依存性を有するが、請求項１に記載された発明によれば、インクが吐出される前に予め記録媒体の加熱を行うので、このようなカチオン重合系の紫外線硬化インクを画像記録に用いた場合にも適切にインクを硬化させることができる。
【００４３】
なお、紫外線硬化インクを用いて画像記録を行った場合には、インク吐出後に紫外線を照射することによりインクが硬化するので、長期間にわたって記録画像の画質を維持することができる。
さらに、紫外線硬化インクを画像記録に用いることにより、記録媒体が紙などのインク吸収性のよい記録媒体である場合のみならず、インク吸収性の低い記録媒体、あるいはインク吸収性のない記録媒体であっても高精細な画像記録を行うことができるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明は、温度測定器は記録媒体上の特定の一点のみの温度を測定するのではなく、記録媒体の上を走査しながら温度を測定するので、記録媒体の表面の温度分布が不均一である場合にも温度を正確に把握することができる。このため、記録媒体の表面にインク硬化に適した温度以下の部分がないように記録媒体の加熱を行うことができるので、インクは記録媒体上のどこに着弾しても着弾後速やかに硬化し、常に高精細な画像形成を行うことができるという効果を奏する。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明は、測定対象物に接触することなく対象物の温度を測定することができる非接触型の温度測定器を用いるので、記録媒体の表面を傷つけることなく記録媒体の記録面の温度を測定することができる。このため、記録媒体の種類や厚さに関わりなく記録媒体の記録面の温度を正確に把握することができ、記録媒体の加熱を適切に行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る画像記録装置を模式的に示す側面図である。
【図２】本実施の形態に係る制御装置の概略を示した要部ブロック図である。
【図３】本実施の形態に係る画像記録装置の一変形例を模式的に示す側面図である。
【符号の説明】
１ 画像記録装置
４ 元巻きローラ
５ 巻き取りローラ
７ 温度測定器
８ 記録ヘッド
１１ ヒータ
１５ 制御部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image recording apparatus, and more particularly, to an image recording apparatus that performs image recording by an inkjet method.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, an image recording apparatus of an ink jet system has been known as an image recording apparatus capable of flexibly responding to a demand of a small quantity of many kinds. An ink jet image recording apparatus records an image on a recording medium by ejecting ink from nozzles provided on a surface of the recording head facing the recording medium, landing on the recording medium, and fixing the ink on the recording medium. Unlike the gravure printing method or the flexographic printing method, no plate making process is required, so that it can easily and quickly respond to a small amount of demand. In addition, there is an advantage that color images can be easily recorded by using multicolor inks with little noise.
[0003]
In recent years, an ink jet image recording apparatus using an ultraviolet curable ink has been known as an image recording apparatus capable of supporting various recording media (for example, see Patent Document 1). In this method, an ultraviolet curable ink containing a photoinitiator having a predetermined sensitivity to ultraviolet light is used, and the ink that has landed on the recording medium is irradiated with ultraviolet light to cure the ink and fix the ink on the recording medium. Things. Ink jet image recording devices using such ultraviolet curable inks, after landing on the ink, the ink is instantaneously cured by irradiating with ultraviolet light, so that the penetration and bleeding of the ink into the recording medium is small, as well as plain paper, It is also possible to perform image recording on a recording medium such as a plastic or metal having no ink absorbency.
[0004]
However, ultraviolet curable inks have a property that the degree of ink curing changes depending on various environmental conditions. Particularly, in the case of a cationic polymerization type ultraviolet curable ink, the curing reaction of the ink is easily affected by the humidity and temperature of the outside air due to the nature of the polymerization reaction, and the ink is hardly cured under high humidity or low temperature conditions. Therefore, conventionally, in order to perform a stable image recording operation irrespective of environmental conditions of the outside air, after the ink is discharged onto the recording medium, the recording medium is heated by a heat plate or the like, or the ink is discharged onto the recording medium. There is known an image recording apparatus that raises the temperature of the ink by a method such as blowing hot air on the ink so that the ink becomes a temperature suitable for curing (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-131452 A [Patent Document 2]
JP-A-2002-137375
[Problems to be solved by the invention]
However, an advantage of the image recording apparatus using the ink jet method is that an image can be recorded on various recording media as described above. Some of the recording media have low thermal conductivity. In the case of a thick recording medium, the temperature may not be sufficiently transmitted to the surface even when heated. For this reason, the surface temperature of the recording medium on which the ink has landed may not actually be a temperature suitable for curing the ink if only heating is performed at a constant temperature by using a heat plate or blowing hot air. There has been a problem that high-quality image recording cannot be realized.
[0007]
Therefore, in order to maintain the surface of the recording medium at a temperature suitable for ink curing and to always perform high-definition image recording, it is necessary to accurately grasp the surface temperature of the recording medium from which ink is ejected. However, when a contact-type temperature measuring device is used, the surface of the recording medium may be damaged. On the other hand, if the temperature measuring device is installed away from the recording medium so as not to damage the surface of the recording medium, the temperature around the recording medium can be measured but the surface temperature cannot be measured accurately. was there.
[0008]
Further, since the heating mechanism cannot always heat the entire recording medium uniformly, the surface temperature of the recording medium may be non-uniform. For this reason, there is also a problem that it is not possible to detect even if there is a portion below the temperature suitable for ink curing on the surface of the recording medium only by measuring the temperature at one place with a temperature measuring device.
[0009]
In view of the above, the present invention has been made to solve the above-described problems. When performing image recording by an inkjet method, the surface temperature of the recording medium is accurately grasped and the recording medium is heated to a temperature suitable for ink curing. An object of the present invention is to provide an image recording apparatus capable of stably forming a high-quality image by maintaining the image recording apparatus.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 irradiates ultraviolet rays to a recording head that discharges a cationic polymerization type ultraviolet curable ink which is cured by irradiating ultraviolet rays onto a recording medium, and irradiates ultraviolet rays to the ultraviolet curable ink. An image recording apparatus comprising an ultraviolet irradiation device and performing image recording while conveying the recording medium in a fixed direction,
A temperature measuring device for measuring the temperature of the recording surface of the recording medium is provided upstream of the recording head in the transport direction of the recording medium, and the recording is performed upstream of the temperature measuring device in the transport direction of the recording medium. A heating mechanism that heats the medium is provided, and a control unit that controls the heating mechanism in accordance with the temperature measured by the temperature measuring device so that the surface temperature of the recording medium is equal to or higher than a temperature suitable for ink curing is provided. It is characterized by having.
[0011]
In the invention according to claim 1 having such a configuration, since the recording medium is heated while measuring the surface temperature of the recording medium, the surface temperature of the recording medium is always kept irrespective of the type and thickness of the recording medium. It can be maintained at a temperature suitable for curing the ink.
[0012]
Further, the invention according to claim 1 performs image recording using a cationic polymerization type ultraviolet curable ink having a characteristic that a curing reaction of the ink varies depending on conditions such as temperature and humidity. Also in this case, by keeping the surface of the recording medium at a temperature suitable for curing the ink, the ink can be surely cured and stable high-definition image recording can be performed.
[0013]
Next, according to a second aspect of the present invention, in the image recording apparatus according to the first aspect, the temperature measuring device is provided so as to be movable in a direction perpendicular to a conveying direction of the recording medium. .
[0014]
As described above, according to the second aspect of the present invention, the temperature measuring device can measure the temperature while scanning over the recording medium, instead of measuring the temperature at only one specific point on the recording medium.
[0015]
Further, according to a third aspect of the present invention, in the image recording apparatus according to the first or second aspect, the temperature measuring device is a non-contact type temperature measuring device.
[0016]
As described above, the invention according to claim 3 uses the non-contact type temperature measuring device that can measure the temperature of the measurement object without contacting the measurement object, and thus does not damage the surface of the recording medium. It is possible to accurately determine whether the temperature of the recording medium is a temperature suitable for curing the ink.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
First, as shown in FIG. 1, in the present embodiment, an image recording apparatus 1 is a serial printing type image recording apparatus 1 and has a box-shaped main body 2.
[0018]
A platen 3 that supports the recording medium P from a non-recording surface is disposed substantially horizontally along the upper surface of the main body 2 at a substantially central portion on the upper surface of the main body 2. On one inside of the main body 2, a former winding roller 4 around which a long recording medium P having a predetermined width is wound is rotatably disposed. On the other inside of the main body 2, the recording medium P is provided. A winding roller 5 for winding is provided. Further, the recording medium P sent from the original winding roller 4 is guided to the upper part of the main body 2 from the installation position of the platen 3 to the upstream side and the downstream side in the conveying direction X of the recording medium while applying a constant tension. Guide rollers 6a and 6b are provided rotatably.
[0019]
The original winding roller 4 and the take-up roller 5 are rotatably driven by a roller drive mechanism 13 (see FIG. 2), and the recording medium P rotates the original take-up roller 4 and the take-up roller 5 by the roller drive mechanism 13. As a result, the sheet is guided by the guide rollers 6a and 6b, is conveyed in the conveying direction X along the upper surface of the platen 3 while maintaining substantially the same height as the platen 3, and is taken up by the take-up roller 5. I have.
[0020]
A bar-shaped carriage rail (not shown) is provided above the platen 3 and extends in a direction orthogonal to the transport direction X. The carriage rail on which a plurality of recording heads 8, 8,. (Not shown) are supported. The carriage is reciprocated along the carriage rail in a direction orthogonal to the transport direction X by the carriage drive mechanism 12 (see FIG. 3).
[0021]
Are provided for each of the colors (for example, black (K), magenta (M), cyan (C), and yellow (Y)) used in the present embodiment. Numeral 8 discharges these color inks.
[0022]
Also, on the carriage, ultraviolet irradiation devices 10, 10 are mounted so as to contact the side surfaces of the recording heads 8, 8, which are arranged on both sides of the recording heads 8, 8,. The ultraviolet irradiation devices 10 and 10 have ultraviolet light sources 9 and 9 for irradiating ultraviolet rays for curing and fixing the ink ejected and landed on the recording medium P. As the ultraviolet light sources 9, 9, for example, any one of a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a hot cathode tube, a cold cathode tube, and an LED is used.
[0023]
A guide rail (not shown) extending in a direction orthogonal to the transport direction X is provided on the upstream side of the carriage rail in the transport direction X in parallel with the carriage rail. A temperature measuring device 7 for measuring the surface temperature of the medium P is supported. The temperature measuring device 7 can be reciprocated along a guide rail in a direction orthogonal to the transport direction X by a measuring device driving mechanism 14 (see FIG. 2).
[0024]
The temperature measuring device 7 used in the present embodiment is a non-contact type temperature measuring device 7 that can measure the surface temperature of an object without directly contacting the object to be measured. Used. By using the non-contact type temperature measuring device 7, it is possible to accurately measure the surface temperature on the recording surface side of the recording medium P without damaging the surface of the recording medium P or hindering the conveyance of the recording medium P. Is possible.
[0025]
Further, a heater 11 as a heating mechanism is provided upstream of the guide roller 6b in the transport direction X so as to be in contact with the non-recording surface of the recording medium P. The heater 11 is, for example, a heat plate or the like formed in a sheet shape and directly conducting heat to the recording medium P to heat the recording medium P. The heater 11 extends in the width direction of the recording medium P and has a length substantially equal to the width of the recording medium P. have.
[0026]
Note that the heater 11 may be provided on the recording surface side of the recording medium P instead of the non-recording surface side, and the recording medium P may be heated from the recording surface side. In this case, for example, a radiant heater such as a coil heater or a halogen heater can be used. When a radiation type heater is used as a mechanism for heating the recording medium P, heating can be performed without directly contacting the recording medium P to be heated, so that the surface of the recording medium P is damaged or conveyed. It is possible to heat the recording surface of the recording medium P without disturbing the recording. However, in this case, there is sufficient space between the temperature measuring device 7 and the heater so that the temperature measuring device 7 directly detects the heat from the heater so that no error occurs in the measurement of the surface temperature of the recording medium P. It is necessary to provide an appropriate distance. Further, heaters may be provided on both the recording surface side and the non-recording surface side of the recording medium P. In this case, it is possible to heat the recording medium P more efficiently. Also in this case, the temperature measuring device 7 provided on the recording surface of the recording medium P is not affected by the heat from the heater disposed on the recording surface of the recording medium P. The point that it is necessary to ensure a sufficient distance between the heater 7 and the heater is the same as in the case described above.
[0027]
The ink used in the present embodiment is a photocurable ink having a property of being cured by being irradiated with ultraviolet rays as light, and has, as a main component, at least a polymerizable compound (including a known polymerizable compound). And a photoinitiator and a coloring material. The photocurable ink is broadly classified into a radical polymerization ink containing a radical polymerizable compound as a polymerizable compound and a cationic polymerization ink containing a cationic polymerizable compound. A cationic polymerization type ultraviolet curable ink, which causes a difference in the curing reaction depending on the type, is used. The cationic polymerization ink used in the present embodiment is a mixture containing at least a cationic polymerizable compound such as an oxetane compound, an epoxy compound, and a vinyl ether compound, a photocationic initiator, and a coloring material.
[0028]
Next, a control configuration of the image recording apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The image recording apparatus 1 has an input unit 16 for a user to input the type of the recording medium P, image recording conditions, and the like. Information input from the input unit 16 is sent to the control unit 15. ing. The input unit 16 is, for example, a keyboard or an operation panel, and can select a type, a resolution, and the like of the recording medium P used for image recording.
[0029]
Further, the control unit 15 controls the heater 11 to switch the heater 11 on and off.
[0030]
Further, the control unit 15 controls the measuring device drive mechanism 14 to cause the temperature measuring device 7 to scan along the guide rail in a direction orthogonal to the transport direction X. Further, the control unit 15 controls the temperature measuring device 7 so as to continuously measure the surface temperature of the recording medium P with the scanning. Then, the temperature detection signal measured by the temperature measuring device 7 is sent to the control unit 15, and when the signal is sent from the temperature measuring device 7, the control unit 15 measures the temperature by the temperature measuring device 7. It is determined whether or not the temperature at the lowest temperature among the temperatures is lower than the temperature suitable for ink curing. If the controller 15 determines that the temperature at the lowest temperature is lower than the temperature suitable for ink curing, the control unit 15 increases the heating temperature of the heater 11 to be higher than the temperature suitable for ink curing. The heating is performed as follows.
[0031]
Further, the control unit 15 controls the carriage drive mechanism 12 to reciprocate the carriage in a direction orthogonal to the transport direction X, and repeats the transport and stop of the recording medium P in accordance with the operation of the carriage. The operation of the roller drive mechanism 13 is controlled so that the roller is intermittently transported in the transport direction X.
[0032]
The control unit 15 controls the ultraviolet irradiation devices 10 so that the ultraviolet light sources 9 emit ultraviolet light.
[0033]
Further, the control section 15 operates the recording heads 8, 8,... On the basis of the signal about the image information input from the input section 16 to eject ink onto the recording medium P, thereby forming a predetermined image. ing.
[0034]
Next, the operation of the present embodiment will be described.
When a signal for starting image recording, the type of recording medium P, image recording conditions, and the like are input from the input unit 16, the control unit 15 sends signals to the ultraviolet irradiation devices 10, 10, and the recording heads 8, 8,. Preparation for the image recording operation is started. At the same time, the control unit 15 turns on the heater 11 to heat the recording medium P.
[0035]
Further, the control unit 15 continuously measures the surface temperature of the recording medium P while scanning the temperature measuring device 7 along the guide rail in a direction orthogonal to the transport direction X. The control unit 15 determines whether the temperature of the lowest temperature portion on the surface of the recording medium P is equal to or lower than the temperature suitable for ink curing from the measurement result measured by the temperature measuring device 7, In the case where there is a portion below the temperature suitable for ink curing, the heating at the heater 11 is controlled to increase the heating temperature of the heater 11 so that necessary heating is performed in order to make the temperature of the portion equal to or higher than the temperature suitable for ink curing. .
[0036]
When the recording medium P is sufficiently heated and image recording conditions are maintained, the control unit 15 turns on the ultraviolet light sources 9 of the ultraviolet irradiation devices 10. Further, the control unit 15 controls the roller driving mechanism 13 to rotate the original winding roller 4 and the winding roller 5 so that the recording medium P is supported by the guide rollers 6a and 6b while the upstream in the transport direction X. From the side to the downstream side. The heating of the recording medium P by the heater 11 is continued even after the conveyance of the recording medium P is started, and the recording medium P lands with the ink ejected from the recording heads 8, 8,. It is sequentially conveyed to the position. The measurement of the surface temperature of the recording medium P by the temperature measuring device 7 is also continuously performed, and the heating temperature by the heater 11 is adjusted in accordance with the measurement result, so that the surface temperature of the recording medium P is always maintained at any point of the recording medium P. The recording medium P is heated so that the temperature is equal to or higher than the temperature suitable for curing the ink.
[0037]
When the conveyance of the recording medium P is started, the control unit 15 operates the recording heads 8, 8 to discharge ink from the predetermined recording heads 8, 8,. Then, ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet light sources 9 and 9 on the ink that has landed on the recording medium P, whereby the ink is cured and fixed, and an image is recorded on the recording medium P.
[0038]
In the present embodiment, a guide rail for guiding the temperature measuring device 7 is provided separately from the carriage rail, and the temperature measuring device 7 is configured to be movable along the guide rail. 7 may be provided on the carriage rail so as to be movable along the carriage rail. Alternatively, the temperature measuring device 7 may be provided at one end outside the carriage and upstream in the transport direction X, and the temperature measuring device 7 may scan over the recording medium P as the carriage moves. In this case, there is no need to separately provide a mechanism for moving the temperature measuring device 7, so that the device configuration can be simplified.
[0039]
In the present embodiment, the image recording apparatus 1 transports the recording medium P in the transport direction X and moves the recording heads 8, 8,... Mounted on the carriage in a direction orthogonal to the transport direction X of the recording medium P. The ink is ejected from the recording heads 8 while moving back and forth, and the image is formed by the serial print method. The image recording apparatus 1 is not limited to this method. As shown in FIG. 3, a line print type image recording apparatus that forms an image by ejecting ink from recording heads 8, 8,... Fixed to the main body of the image recording apparatus and conveying the recording medium P may be used. .
[0040]
According to the present embodiment, since the temperature measuring device 7 continuously measures the surface temperature of the recording medium while scanning the recording medium P, the recording medium P of the recording medium P can be heated. Can be kept constant, so that the ink can be stably cured and high-definition image recording can be performed.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the surface temperature of the recording medium is measured, and the recording medium is heated based on the measurement result. Instead, the surface temperature of the recording medium can always be kept at a temperature suitable for curing the ink. For this reason, there is an effect that the ink can be cured stably, and high-definition image recording can be realized.
[0042]
In addition, the cationic polymerization type ultraviolet curable ink which is cured by irradiating ultraviolet rays has a humidity dependency and a temperature dependency such that the ink is hardly cured under high humidity or low temperature conditions. According to the invention described in (1), since the recording medium is heated in advance before the ink is ejected, the ink is appropriately cured even when such a cationic polymerization type ultraviolet curable ink is used for image recording. be able to.
[0043]
When image recording is performed using an ultraviolet curable ink, the ink is cured by irradiating ultraviolet rays after the ink is ejected, so that the image quality of the recorded image can be maintained for a long period of time.
Furthermore, by using an ultraviolet curable ink for image recording, not only when the recording medium is a recording medium having good ink absorbency such as paper, but also in a recording medium having low ink absorbency or a recording medium having no ink absorbency. Even if there is such an effect, it is possible to perform high-definition image recording.
[0044]
According to the second aspect of the present invention, the temperature measuring device does not measure the temperature of only one specific point on the recording medium, but measures the temperature while scanning over the recording medium. Even when the temperature distribution is uneven, the temperature can be accurately grasped. Therefore, the recording medium can be heated so that the surface of the recording medium does not have a portion below the temperature suitable for curing the ink. There is an effect that a high-definition image can always be formed.
[0045]
The invention according to claim 3 uses a non-contact type temperature measuring device that can measure the temperature of an object without contacting the object to be measured, so that the recording medium is not damaged without damaging the surface of the recording medium. Of the recording surface can be measured. For this reason, the temperature of the recording surface of the recording medium can be accurately grasped regardless of the type and thickness of the recording medium, and the effect is achieved that the recording medium can be appropriately heated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view schematically showing an image recording apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a main block diagram schematically illustrating a control device according to the present embodiment.
FIG. 3 is a side view schematically showing a modification of the image recording apparatus according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 image recording device 4 original winding roller 5 winding roller 7 temperature measuring device 8 recording head 11 heater 15 control unit