JP2008284708A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の設置個数を抑えつつも、高画質化を図る。
【解決手段】搬送部６３により搬送された記録媒体２に向けてインクを吐出するため、搬送経路６８に沿って配列された複数のライン型記録ヘッドと、記録媒体２に着弾したインクに向けて紫外線を照射する２つの光源１９，２０とが備えられ、複数のライン型記録ヘッドには、カラーインクよりも表面張力の高い黒インクを吐出する黒用記録ヘッド１６と、カラーインクを吐出するカラー用記録ヘッド１３〜１５とがあり、カラー用記録ヘッド１３〜１５の搬送経路６８の下流に、黒用記録ヘッド１６が配置されている。２つの光源１９、２０のうち、一方の光源１９はカラー用記録ヘッド１５と黒用記録ヘッド１６の間に配置されていて、他方の光源２０は黒用記録ヘッド１６の搬送経路６８の下流に配置されている。黒用記録ヘッド１６の解像度は、カラー用記録ヘッド１３〜１５の解像度よりも高く設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に紫外線硬化型のインクジェット記録装置に関する。

従来、インクジェット専用紙を必要とせず、多様な記録媒体に画像記録可能な紫外線硬化型のインクジェット記録装置が知られている。紫外線硬化型のインクジェット記録装置においては、インク吐出後に紫外線を照射することでインクを硬化できるので、インク吸収性のない記録媒体に対しても画像を記録できるようになっている。ここで、インクが硬化するまでにインク滴が広がりすぎてしまうと、画質に悪影響を与えてしまうために、近年においてはインクの表面張力を規定することで画質を向上させる技術が開発されている（例えば特許文献１、２参照）。
特開２００４−２４４６２４号公報 特開２００４−２４３７６１号公報

ところで、紫外線硬化型のインクジェット記録装置には、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向に記録ヘッドが走査しながらインクを吐出するシリアルタイプのものと、記録媒体の搬送経路上方に固定配置された記録ヘッドが記録媒体の搬送に伴ってインクを吐出するラインタイプのものなどがある。

ラインタイプのインクジェット記録装置では、各色毎の記録ヘッドがそれぞれ搬送経路上方に配列されているが、各記録ヘッドと対となるように光源を配置したものと、最下流に１つだけ光源を配置したものとがある。前者の場合、高価な光源を複数台設置するために製造コストが高まるだけでなく、複数の光源の熱が記録媒体に悪影響を及ぼすおそれがあった。一方、後者の場合、上述したようにインクの表面張力を規定していたとしても、紫外線が照射されるまでにどうしても時間がかかってしまう。このため、硬化前にインクが交じり合ってしまい、画質が低下することになっていた。

そこで、本発明の課題は、光源の設置個数を抑えつつも、高画質化を図ることである。

請求項１記載の発明に係るインクジェット記録装置は、
記録媒体を搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送された記録媒体に向けてインクを吐出するため、前記搬送部による記録媒体の搬送経路に沿って配列された複数のライン型記録ヘッドと、
記録媒体に着弾したインクに向けて紫外線を照射する２つの光源とを備え、
前記複数のライン型記録ヘッドには、カラーインクよりも表面張力の高い黒インクを吐出する黒用記録ヘッドと、前記カラーインクを吐出するカラー用記録ヘッドとがあり、前記カラー用記録ヘッドの前記搬送経路の下流に、前記黒用記録ヘッドが配置されていて、
前記２つの光源のうち、一方の光源は前記カラー用記録ヘッドと前記黒用記録ヘッドの間に配置されていて、他方の光源は前記黒用記録ヘッドの前記搬送経路の下流に配置されていて、
前記黒用記録ヘッドの解像度は、前記カラー用記録ヘッドの解像度よりも高く設定されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のインクジェット記録装置において、
前記カラーインクの表面張力は、２０ｄｙｎ／ｃｍ以上４０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
複数の前記カラー用インク記録ヘッドでそれぞれ吐出される前記カラーインクの表面張力の差は２ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記一方の光源の照度は、前記他方の光源の照度よりも高いことを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
前記複数のライン型記録ヘッドは、吐出する液滴量を変更自在なマルチドロップタイプの記録ヘッドであることを特徴としている。

本発明によれば、カラー用記録ヘッドと黒用記録ヘッドの間に光源が１つ、黒用記録ヘッドの搬送経路の下流に光源が１つ、合計２つの光源のみが配置されているだけなので、他のインクとの混色が必要なカラーインクに対しては混色後に紫外線が照射され、他のインクとの混色が不要な黒インクに対しては硬化後のカラーインク上に着弾した後に、硬化されることになる。これにより、各インクの硬化条件に応じた硬化を２つの光源のみで実現することができ、光源の設置個数を抑制することができる。
ところで、黒インクは文字を再現する場合が多々あるため、カラーインクと比べてもより細かい表現を必要とする。また、粒状性を得るためにはドット径を小さくする必要がある。このために、カラーインクよりも表面張力の高い黒インクを使用することで、着弾後のドット径を小さくしているのだが、ドット径を小さくすると、黒インクでベタ塗りをした場合に、完全に塗りつぶされずにスジが発生するおそれがある。このため、本発明のように、カラー用記録ヘッドよりも黒用記録ヘッドの解像度を高くすると、黒インクによるベタ塗り領域はより細かい解像度となり、スジの発生を抑制することができる。これらのことにより、光源の設置個数を抑えつつも、高画質化が図られることになる。

以下、本実施形態におけるインクジェット記録装置を、図を参照して説明する。
図１は本発明に係るインクジェット記録装置の実施の一形態を示したもので、このインクジェット記録装置１の内部下方には、複数の記録媒体２を積層して収容する収容トレイ６１が設けられている。この収容トレイ６１の一端部上側には、画像を記録しようとする記録媒体２を一枚ずつ収容トレイ６１から取り出す取出し装置６２が設けられている。なお、記録媒体２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カットシート状の記録媒体２が適用可能である。

収容トレイ６１の上方には、記録媒体２を搬送する搬送部６３が設けられている。この搬送部６３には、記録媒体２を平面状に支持して水平方向に搬送する環状の搬送ベルト６４が、複数の張設ローラ６５により回転自在に張設されている。また、搬送部６３には、搬送ベルト６４と記録媒体２とが接触を開始する位置に、記録媒体２を平面状に搬送させるために搬送ベルト６４に押圧する押圧ローラ６６が回転自在に設けられている。

ここで、搬送ベルト６４は、例えば表面がポリアミドなどの絶縁層で構成され、搬送ベルト６４の表面に電圧を印加するように設けられた図示しない電源装置から電荷が注入されることで表面が帯電するようになっている。このように表面が帯電した搬送ベルト６４は、押圧ローラ６６により導入された記録媒体を静電的に吸着して、この記録媒体を搬送するようになっている。

インクジェット記録装置１の側部には、画像が記録された記録媒体２を排出する排出トレイ６７が設けられている。
インクジェット記録装置１の内部には、収容トレイ６１から供給された記録媒体２を、搬送ベルト６４へ搬送し、記録媒体２が搬送ベルト６４により搬送された後に、搬送ベルト６４から排出トレイ６７へ排出させる搬送経路６８が設けられている。この搬送経路６８の所定位置には、搬送方向Ｐに記録媒体２を搬送するための複数対の搬送ローラ６９，６９・・・が設けられている。

また、搬送ベルト６４の上部近傍には、搬送方向Ｐに沿って順に、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ：黒）の各色のインクを記録媒体２に対して吐出する記録ヘッド１３，１４，１５，１６が、それぞれ搬送ベルト６４の全幅にわたって設けられている。この記録ヘッド１３，１４，１５，１６としては、吐出するインクの液滴量を変更自在なマルチドロップタイプのライン型記録ヘッドが好適に用いられており、その吐出面と、搬送ベルト６４の表面とが対向するように配置されている。これによって、搬送ベルト６４により支持された記録媒体２と、記録ヘッド１３，１４，１５，１６の吐出面とが対向するようになっている。
以下、記録ヘッド１３，１４，１５，１６のうち、黒インクを吐出する記録ヘッド１６を黒用記録ヘッド１６と称し、当該黒用記録ヘッド１６以外の、カラーインク（シアンインク、マゼンタインク、イエローインク）を吐出する記録ヘッド１３，１４，１５をカラー用記録ヘッド１３，１４，１５と称す。

ここで、図２に示すように、黒用記録ヘッド１６のノズル間隔Ｒｋと、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５のノズル間隔Ｒｃとを比較すると、黒用記録ヘッド１６のノズル間隔Ｒｋの方が狭く設定されており、ノズル数も多く設定されている。これにより、黒用記録ヘッド１６の解像度が、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５の解像度よりも高く設定されることになる。

また、搬送ベルト６４の上部近傍には、記録媒体２に着弾したインクに向けて紫外線を照射する２つの光源１９，２０が設けられている。２つの光源１９，２０のうち、一方の光源１９はカラー用記録ヘッド１３，１４，１５と黒用記録ヘッド１６の間に配置されていて、他方の光源２０は黒用記録ヘッド１６の搬送経路６８の下流に配置されている。そして、一方の光源１９の照度は、他方の光源２０の照度よりも高く設定されている。これにより、一方の光源１９は、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５から吐出され記録媒体２に着弾したカラーインクを完全に硬化させることになり、他方の光源２０は、黒用記録ヘッド１６から吐出され硬化後のカラーインク若しくは記録媒体２上に着弾した黒インクを硬化させることになる。

ここで、インクジェット記録装置１で使用されるインクは、カラーインクよりも黒インクの方が表面張力が高く設定されている。具体的には、カラーインクの表面張力は２０ｄｙｎ／ｃｍ以上４０ｄｙｎ／ｃｍ以下であり、黒インクの表面張力は４０ｄｙｎ／ｃｍよりも大きい表面張力に設定されている。なお、カラーインクであるシアンインク、マゼンタインク、イエローインクの表面張力の差は２ｄｙｎ／ｃｍ以下に設定されている。

図３は本実施形態におけるインクジェット記録装置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７を有している。

この制御部７は、搬送部６３と、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５と、黒用記録ヘッド１６と、光源１９，２０とに電気的に接続されていて、これら各部を上述の処理プログラムに基づいて制御するようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
インクジェット記録装置１に画像情報が送られると、制御部７は搬送部６３を制御して、収容トレイ６１に収容された最上位の記録媒体２を取出し、搬送ローラ６９を回転動作させてこの取出された記録媒体２を搬送させる。

そして、記録媒体２が押圧ローラ６６まで到達したら、制御部７は搬送部６３を制御することで押圧ローラ６６を動作させて、記録媒体２をその先端部から搬送ベルト６４の表面に押圧させると、記録媒体２が搬送ベルト６４に吸着する。搬送ベルトの搬送動作に伴って記録媒体２が記録ヘッド１３の位置まで送られると、制御部７はカラー用記録ヘッド１３を制御して、記録媒体２上にシアンインクを吐出させる。同様に、制御部７は、カラー用記録ヘッド１４，１５を制御して、記録媒体２上にマゼンタインク及びイエローインクを吐出させる。そして、制御部７は、一方の光源１９を制御して、記録媒体２に向けて紫外線を照射し、記録媒体２上のカラーインクを硬化させる。

その後、制御部７は、黒用記録ヘッド１６を制御して、記録媒体２上に黒インクを吐出させる。そして、制御部７は他方の光源２０を制御して、記録媒体２に向けて紫外線を照射し、記録媒体２上の黒インクを硬化させる。

光照射によりインクが完全に硬化された記録媒体２は、搬送ローラ６９により搬送されて、排出トレイ６７から外部に排出される。

以上より、本実施形態によれば、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５と黒用記録ヘッド１６の間に光源１９が１つ、黒用記録ヘッド１６の搬送経路６８の下流に光源２０が１つ、合計２つの光源１９，２０のみが配置されているだけなので、他のインクとの混色が必要なカラーインクに対しては混色後に紫外線が照射され、他のインクとの混色が不要な黒インクに対しては硬化後のカラーインク上に着弾した後に、硬化されることになる。これにより、各インクの硬化条件に応じた硬化を２つの光源１９，２０のみで実現することができ、光源１９，２０の設置個数を抑制することができる。
ところで、黒インクは文字を再現する場合が多々あるため、カラーインクと比べてもより細かい表現を必要とする。また、粒状性を得るためにはドット径を小さくする必要がある。このために、カラーインクよりも表面張力の高い黒インクを使用することで、着弾後のドット径を小さくしているのだが、ドット径を小さくすると、黒インクでベタ塗りをした場合に、完全に塗りつぶされずにスジが発生するおそれがある。このため、上述したように、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５よりも黒用記録ヘッド１６の解像度を高くすると、黒インクによるベタ塗り領域はより細かい解像度となり、スジの発生を抑制することができる。これらのことにより、光源１９，２０の設置個数を抑えつつも、高画質化が図られることになる。

また、カラーインクの表面張力が３０ｄｙｎ／ｃｍ以上４０ｄｙｎ／ｃｍ以下に設定されていて、さらに各カラーインクの表面張力の差が２ｄｙｎ／ｃｍ以下であるので、カラーインク同士がスムーズに混じり合うことになる。

そして、一方の光源１９の照度が、他方の光源２０の照度よりも高く設定されているので、黒インクが吐出される以前に確実にカラーインクを硬化させることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、５０ｄｙｎ／ｃｍ以上１００ｄｙｎ／ｃｍ以下の高い表面張力の記録媒体に対して画像を記録する場合、当該記録媒体であると黒インクであっても塗れ広がりやすいので、黒用記録ヘッド１６の解像度をカラー用記録ヘッド１３，１４，１５と同等にすることも可能である。

また、本実施形態では、黒用記録ヘッド１６のノズル間隔Ｒｋを、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５のノズル間隔Ｒｃよりも狭くして、ノズル数も多く設定することにより、黒用記録ヘッド１６の解像度を、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５の解像度よりも高く設定した場合を例示して説明したが、制御部７の制御によって黒用記録ヘッド１６の解像度を、カラー用記録ヘッド１３，１４，１５の解像度よりも高くするようにしてもよい。

本実施形態におけるインクジェット記録装置の概略構成を示す側断面図である。 図１のインクジェット記録装置に備わる黒用記録ヘッドとカラー用記録ヘッドとのノズル間隔を比較するための説明図である。 図１のインクジェット記録装置の主制御構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ インクジェット記録装置
２ 記録媒体
７ 制御部
１３，１４，１５ カラー用記録ヘッド（記録ヘッド）
１６ 黒用記録ヘッド（記録ヘッド）
１９，２０ 光源
６３ 搬送部
６８ 搬送経路

Claims (5)

1. 記録媒体を搬送する搬送部と、
   前記搬送部により搬送された記録媒体に向けてインクを吐出するため、前記搬送部による記録媒体の搬送経路に沿って配列された複数のライン型記録ヘッドと、
   記録媒体に着弾したインクに向けて紫外線を照射する２つの光源とを備え、
   前記複数のライン型記録ヘッドには、カラーインクよりも表面張力の高い黒インクを吐出する黒用記録ヘッドと、前記カラーインクを吐出するカラー用記録ヘッドとがあり、前記カラー用記録ヘッドの前記搬送経路の下流に、前記黒用記録ヘッドが配置されていて、
   前記２つの光源のうち、一方の光源は前記カラー用記録ヘッドと前記黒用記録ヘッドの間に配置されていて、他方の光源は前記黒用記録ヘッドの前記搬送経路の下流に配置されていて、
   前記黒用記録ヘッドの解像度は、前記カラー用記録ヘッドの解像度よりも高く設定されていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１記載のインクジェット記録装置において、
   前記カラーインクの表面張力は、２０ｄｙｎ／ｃｍ以上４０ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１又は２記載のインクジェット記録装置において、
   複数の前記カラー用インク記録ヘッドでそれぞれ吐出される前記カラーインクの表面張力の差は２ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記一方の光源の照度は、前記他方の光源の照度よりも高いことを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記複数のライン型記録ヘッドは、吐出する液滴量を変更自在なマルチドロップタイプの記録ヘッドであることを特徴とするインクジェット記録装置。

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