JP2004174900A - インクジェットプリンタ - Google Patents
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Abstract
【課題】紫外線硬化インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、記録ヘッドに付着したインクが硬化する前にメンテナンス作業を行う。
【解決手段】記録ヘッド４のインク吐出口に隣接して紫外線の波長領域にのみ感度を有し一定時間間隔ごとに紫外線を測定する紫外線測定センサ６を配し、紫外線量の測定値を積算処理した積算値と一定の閾値とを比較して前記積算値が前記閾値を超える場合に前記記録ヘッド４のメンテナンス作業を行うように制御する制御装置２３を有する。
【選択図】 図１
【解決手段】記録ヘッド４のインク吐出口に隣接して紫外線の波長領域にのみ感度を有し一定時間間隔ごとに紫外線を測定する紫外線測定センサ６を配し、紫外線量の測定値を積算処理した積算値と一定の閾値とを比較して前記積算値が前記閾値を超える場合に前記記録ヘッド４のメンテナンス作業を行うように制御する制御装置２３を有する。
【選択図】 図１
Description
【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、紫外線硬化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】
一般に、インクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドのノズルが詰まるのを防止するため、一定間隔ごとにメンテナンス作業が行われる。特に紫外線硬化インクを使用するインクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドに付着した紫外線硬化インクに紫外線光源からの散乱光および記録媒体からの反射光が照射されることにより記録ヘッドが硬化するという問題がある。
【０００３】
すなわち、紫外線硬化インクを用いたインクジェットプリンタの場合、インク出射後短時間でドットを形成する目的で、インクを硬化させるための紫外線光源は記録ヘッドに近接する位置に配置されるのが一般である。そのため、紫外線光源からの散乱光が記録ヘッドに到達することになる。また、記録媒体に当たった紫外線が反射することによってもその反射光が記録ヘッドに到達する。
【０００４】
そこで、従来より、紫外線光源からの散乱光を防ぐために紫外線光源部に遮光板を設けて記録ヘッドへの散乱光の到達を阻止する方法がとられているが、遮光板を用いても散乱光を十分に遮蔽することは困難であり、また、記録媒体からの反射光はかかる遮光板等によっては防ぐことができないという問題があった。
【０００５】
そのため、記録ヘッドの硬化を防止するためには、記録ヘッドに付着したインクが硬化反応を起こす前に適切にメンテナンス作業を行うことが必要とされる。この点、従来、記録ヘッドのメンテナンス方法としては、タイマーにより一定時間を設定しておき所定の間隔ごとにメンテナンス作業を行う方法（例えば、特許文献１参照）や、出力画像の量が一定量に達したときにメンテナンス作業を行うように設定しておく方法が知られている。これらによれば、あらかじめ設定した所定の設定値に達した時に、記録ヘッドをワイプする又は空吐出させる等の方法により記録ヘッドのメンテナンス作業が行われることとなる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０６−３４４５４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紫外線硬化インクを用いたＵＶインクジェットプリンタは、記録媒体として紙のほか塩化ビニール等種々の素材を予定しているが、これらの中には殆ど光を反射しないものもあれば光を多く散乱させるものもあり、それぞれ光の反射率を異にしている。そのため、単に出力画像の量を設定する方法ではこうした光の反射率の異なる様々な記録媒体に適切に対処することができない。また、タイマー式のメンテナンス方法を用いる場合には記録媒体ごとにタイマーの設定時間を切り替えなければならないという不利益がある。
【０００８】
また、特に記録に使用するインクがカチオン重合系インクである場合には、紫外線光量が累積され一定値に達すると活性化して硬化が進行するという特性を有しているが、単にタイマーで時間を設定したのでは記録ヘッドに照射された紫外線の累積光量を適切に把握することができない。そのため、インク硬化のタイミングに合わせて適切にメンテナンス作業を行わせることが困難であるとの問題がある。
【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、記録ヘッドに付着した紫外線硬化インクに累積された紫外線光量を的確に把握して適宜記録ヘッド面のインクを除去するメンテナンス作業を実施し、これによって累積した紫外線による記録ヘッドの硬化を防止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】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、紫外線により硬化するインクを記録媒体に出射する記録ヘッドと前記記録媒体に前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置を有するインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドのインク吐出口に隣接して紫外線の波長領域にのみ感度を有し一定時間間隔ごとに紫外線を測定する紫外線測定センサを配し、紫外線量の測定値を積算処理した積算値と一定の閾値とを比較して前記積算値が前記閾値を超える場合に前記記録ヘッドのメンテナンス作業を行うように制御する制御装置を有する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、記録ヘッドに照射される紫外線量を紫外線測定センサによって的確に把握することができ、この紫外線測定センサによって測定された紫外線量をもとに記録ヘッドのメンテナンス作業を制御することにより、メンテナンス作業を適切な時期に行うことが可能となる点において優れている。
【００１２】
また、請求項１に記載の発明は、記録ヘッドに照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、メンテナンス作業を行う時期を判断するものであるため、特に照射された紫外線が累積され、一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期の判断が可能となる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明において、前記記録ヘッドが主走査方向に往復駆動して記録を行うシリアルプリント方式である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、インクジェットプリンタがシリアルプリント方式である場合に紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の発明において、前記記録ヘッドを前記記録媒体の幅方向に延在するように配置し、前記記録媒体を移動させて記録を行うラインプリント方式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、インクジェットプリンタがラインプリント方式である場合に紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明において、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している。
【００１８】
このように、請求項４に記載の発明は、紫外線を照射することにより硬化するインクの特性を利用して記録媒体上に文字等を記録させることができる。
【００１９】
【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。
【００２０】
まず、図１及び図２を用いて、本発明における第一の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタ１はシリアルプリント方式によるインクジェットプリンタ１であり、このインクジェットプリンタ１は、主走査方向Ａに延在する棒状のガイドレール２を有している。このガイドレール２には、キャリッジ３がガイドレール２に沿って往復動自在に支持されており、このキャリッジ３は、図示しない駆動機構によって主走査方向Ａを往復駆動されるようになっている。また、インクジェットプリンタ１には、記録媒体１２を主走査方向Ａと直交する副走査方向Ｂに搬送するための搬送機構（図示せず）が設けられている。
【００２１】
キャリッジ３には、図１及び図２に示すように、インクを吐出するノズル８を形成してなる記録ヘッド４が搭載されており、この記録ヘッド４は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを有している。また、各記録ヘッド４の両側面には、記録ヘッド４より副走査方向Ｂに長い長さ寸法を有する紫外線照射装置５が各々の記録ヘッド４に密接して設けられている。
【００２２】
前記紫外線照射装置５は、記録ヘッド４により記録媒体１２上に出射され着弾した紫外線硬化インクを硬化定着させる紫外線を出力する紫外線光源１０を有している。なお、この紫外線光源１０としては、蛍光管、水銀ランプ、ＬＤ、ＬＥＤ等いずれの光源を用いるようにしてもよい。
【００２３】
また、紫外線照射装置５の紫外線光源１２周辺には、紫外線の散乱を防止する遮光板１１が配設されている。前記記録ヘッド４には記録媒体１２に対向する面にインクを吐出するノズル８が直列方向に配接され、この記録ヘッド４の一端であって直列して設けられたノズル８の配列方向に対応する位置には、紫外線の波長領域に対してのみ感度を有する紫外線測定センサ６が記録媒体１２に対向するように配設されている。なお、本実施形態において、前記紫外線測定センサ６は記録ヘッド４のノズル８の配列方向に対応する位置に設けられているが、記録ヘッド４のノズル８に隣接する位置であって紫外線量を適切に測定できる位置であれば、前記位置に限られない。
【００２４】
キャリッジ３の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体１２に記録を行う記録領域２１とされている。キャリッジ３の移動可能範囲であって記録領域２１の外側一端は、記録ヘッド４のノズル８が形成されている面であるノズル面７のメンテナンスを行うメンテナンス領域２２とされている。
【００２５】
メンテナンス領域２２には、メンテナンス処理部９が設けられ、このメンテナンス処理部９には、ホルダ１３が設けられている。このホルダ１３には、記録ヘッド４に対向する位置に、記録ヘッド４のノズル面７を覆うキャップ部材としての吸引キャップ１４が、記録ヘッド４と対応する数だけ設けられている。また、ホルダ１３には、吸引キャップ１４の一端近傍にノズル面７に残留するインクを拭き取るブレード１５が、記録ヘッド４と対応する数だけ設けられている。このホルダ１３は、駆動機構によって、図１における上下方向Ｃおよび前後方向Ｄに移動可能になっている。
【００２６】
吸引キャップ１４の内部には、図示しない吸収体が、吸引キャップ１４でノズル面７を覆うと、上端面がノズル面７に接触する位置に設けられている。吸収体は、例えば、ベルイータ（鐘紡社製商品名）等の親水処理を施した多孔質の樹脂で形成されている。
【００２７】
吸引キャップ１４の底面には、吸引キャップ１４の内部から連通するインク連通管１６が設けられている。このインク連通管１６の中途には、吸引装置である吸引ポンプ１７が設けられており、インク連通管１６の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク１８が設けられている。また、吸引キャップ１４の底面には、吸引キャップ１４の内部から連通する大気連通管１９が設けられており、この大気連通管１９の中途には、大気連通弁２０が設けられている。
【００２８】
図６は、本実施の形態における制御装置２３の概略を示した要部ブロック図である。本実施形態において、紫外線の波長領域にのみ感度を持つ紫外線測定センサ６は、Ａ／Ｄ変換器２７を介して、取得したデータの積算処理を行うＣＰＵ（ＣＥＮＴＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）２４を備える制御装置２３に接続されている。制御装置２３には、ＣＰＵ２４から送られる紫外線量の積算データを格納するＲＡＭ２６と、一定の閾値を格納するＲＯＭ２５とが備えられ、また、紫外線測定センサ６が所定の間隔を置いて作動するように制御するためのタイマー２８と、ＣＰＵ２４からの電気信号に応じて記録ヘッド４のメンテナンス作業を行うメンテナンス制御部２９とが接続されている。
【００２９】
本実施形態において、紫外線測定センサ６には、例えばフォトセンサ等を用いるものとする。なお、紫外線の波長領域外にも感度を有するようなセンサを用いる場合には、フィルタを取り付ける等により、センサの感度域を紫外線の波長領域内に制限して用いる。
【００３０】
ここで、本発明の実施形態に用いられるインクについて説明する。インクは、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件および硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクである。このインクは、色材、重合性モノマー、光開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで光開始剤が触媒として作用することに伴うモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有している。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００３１】
紫外線硬化性インクは、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の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の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が少ないまた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、本実施の形態では、特に、カチオン重合系インクを用いる。
【００３２】
紫外線硬化インクは、特開平８−２４８５６１号公報、特開平９−３４１０６号公報等に記載されている活性光線の照射で発生した酸により、新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。また、光重合モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を含むことが好ましい。また、オキセタン環を１個含有する単官能オキセタン化合物とオキセタン環を２個以上含有する多官能オキセタン化合物とを併用することが、硬化後の膜強度と記録媒体への密着性を向上させる上で好ましい。さらに、硬化性の向上のためには、少なくとも１種のオキシラン環を有する化合物を含有することが好ましい。また、ビニルエーテル化合物を用いてもよい。上記光重合生モノマーの添加量は、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物が６０〜９５質量％、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物が５〜４０質量％、少なくとも１種のビニルエーテル化合物が０〜４０質量％とすることが好ましい。
【００３３】
また、インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであることが、周囲の温度や湿度等の環境に関係なく吐出が安定し、良好な硬化性を得るために好ましい。
【００３４】
次に、本発明の実施形態に用いられる記録媒体１２について説明する。記録媒体４は、通常のインクジェット式のインクジェットプリンタに適用される普通紙，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１２が適用可能である。また、記録媒体１２の形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。特に、本実施の形態で用いられる記録媒体１２として、軟包装に用いられる透明または不透明な非吸収性の樹脂製フィルムが適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ−ρ−フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下）の厚みを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体１２として、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体１２も適用可能である。
【００３５】
次に、図６及び図７を参照しつつ本実施形態におけるインクジェットプリンタ１のメンテナンス処理の具体的手順について説明する。
【００３６】
本実施形態において、プリントジョブが実行され、紫外線光源１０が点灯すると（Ｓ１）、ＣＰＵ２４は、タイマー２８からプリントジョブ開始からの経過時間を読込み、予め定めた一定の時間経過ごとに紫外線測定センサ６に信号を伝達して、紫外線量の測定を行わせる。紫外線測定センサは、ＣＰＵ２４からの信号を受けて記録ヘッド４に照射される紫外線量を測定し、アナログデータとして送信する。紫外線測定センサ６から送られたデータは、Ａ／Ｄ変換器２７を介してデジタル信号に変換された後ＣＰＵ２４に取得され（Ｓ２）、ＣＰＵ２４はこれをＲＡＭ２６内のワークエリアに格納させる。
【００３７】
なお、このとき、すでにＲＡＭ２６の中に格納されている紫外線量データが存在している場合には、ＣＰＵ２４はこのデータをＲＡＭ２６から読み出して新たに取得したデータとの積算処理を行い（Ｓ３）、処理結果をＲＡＭ２５内のワークエリアに格納させる。その際、ＣＰＵ２４は、ＲＯＭ２５の中に予め格納されている閾値を読み出して常に上記積算結果との比較を行い（Ｓ４）、積算結果が閾値を超えるか否かの判定を行う（Ｓ５）。その結果、積算された紫外線量が閾値を超えると判断した場合には、メンテナンス制御部２９に対して所定のメンテナンス作業を行うように信号を伝達する（Ｓ６）。
【００３８】
メンテナンス制御部２９は、ＣＰＵ２４からの信号を受けて、記録ヘッド４のメンテナンス作業を実行する。詳細には、記録ヘッド４をメンテナンス領域２２に移動させる。記録ヘッド４が所定の位置に到達すると、メンテナンス制御部２９がホルダ１３を上昇させることにより、ホルダ１３に設けられている吸引キャップ１４で記録ヘッド４のノズル面７が覆われて密閉される。その後、メンテナンス制御部２９が吸引ポンプ１７を制御することにより吸引キャップ１４内に負圧をかけ、ノズル８からインクを空吐出させる。ノズル８から吐出されたインクは、ノズル８に対向する吸収体に接触すると順次吸収体に吸収される。その後、メンテナンス制御部２９は、大気連通弁２０を解放させた後、ホルダ１３を下降させる瞬間に、吸引ポンプ１７に吸引を行わせる。これにより、ノズル面７と吸収体との間に残留するインクが吸収体に吸収されながら、ノズル面７から吸引キャップ１４が離間される。その後、メンテナンス制御部２９がホルダ１３を前方および上方へ移動させ、ノズル面７にホルダ１３に設けられたブレード１５を摺接させながら後方へ移動させることにより、ノズル面７に付着しているインクが拭き取られる。
【００３９】
ＣＰＵ２４が、前記閾値と積算結果とを比較した結果（Ｓ４）、積算結果が閾値を超えていないと判断するときには、再び所定の時間経過ごとに紫外線測定センサ６に信号を伝達して紫外線量の測定を行わせるようにする。
【００４０】
なお、積算された紫外線量が閾値を超えてメンテナンス処理を行った場合（Ｓ６）には、ＲＡＭ２６内に保存されている紫外線量の積算値がリセットされる（Ｓ７）。
【００４１】
このように本実施形態においては、記録ヘッド４に照射される紫外線量を紫外線測定センサ６によって測定するため、紫外線光源１０から照射された散乱光のみならず記録媒体からの反射光をも正確に把握することができ、このため、光の反射率の異なる記録媒体１２に記録を行う場合であっても、記録媒体１２ごとに設定を変更する等の操作を行うことなく記録ヘッド４のメンテナンス作業時期を制御することができる。
【００４２】
また、本実施形態は、記録ヘッド４に照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、メンテナンス作業を行う時期を判断するものである。そして、積算された紫外線量が閾値を超えてメンテナンス作業を行うまではＲＡＭ２６に保存されている紫外線量の積算値はリセットされずに積算され続けるため、特に、照射された紫外線が累積され一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期を適切に判断することが可能となる。
【００４３】
次に、図３、図４及び図５を参照しつつ本発明の第二の実施形態について説明する。
【００４４】
図３に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタ１はラインプリント方式によるインクジェットプリンタ１であり、このインクジェットプリンタ１には、記録媒体１２の搬送方向Ｂに直交する方向に延在する記録ヘッド４が複数設けられており、各記録ヘッド４は記録媒体１２の搬送方向に並列して配置されている。各記録ヘッド４の記録媒体１２搬送方向Ｂの下流側には紫外線光源１０を備えた紫外線照射装置５が配設されている。また、インクジェットプリンタ１は、記録媒体１２を搬送方向である副走査方向Ｂに搬送するための搬送機構（図示せず）を有している。
【００４５】
前記記録ヘッド４の記録媒体１２に対向する面には、インクを吐出するノズルが長手方向に沿って配設されており、この記録ヘッド４の一端であってノズルの配列方向に対応する位置には前記紫外線測定センサ６が記録媒体１２に対向するように配けられている。
【００４６】
本実施形態において、記録媒体１２の搬送領域であって記録媒体１２に記録を行う記録領域２１の外側にはメンテナンス処理部９が設けられ、図示しない駆動手段により記録媒体１２の搬送方向に直交する方向に移動可能となっている。また、記録領域２１の外側一端は、メンテナンス処理部９を不使用時に退避させておく退避領域（図示せず）とされている。
【００４７】
前記メンテナンス処理部９には、記録ヘッド４より長い寸法を有する可動レール３２が記録ヘッド４に対応するように記録ヘッド４と同数設けられ、この可動レール３２の上方にはワイプローラーがモーター３３ｂによって可動レール上を往復移動可能に設けられている。可動レールの上方には、両端をロール状に巻回された長尺状のワイプ材３０が配設されており、一方のロールの一端にはワイプ材３０を巻き取るためのモーター３３ａが設けられている。なお、前記ワイプ材３０としては記録ヘッド４のノズル面７を洗浄する溶剤をしみ込ませた不織布が用いられる。
【００４８】
なお、本実施形態は、前記第一実施形態において図６及び図７を用いて説明したものと同様の記録ヘッド４のメンテナンスを行う制御装置を有している。
【００４９】
次に、本実施形態におけるインクジェットプリンタ１のメンテナンス処理の具体的手順について説明する。本実施形態においては、前記第一実施形態と同様に、紫外線測定センサ６が測定した紫外線量データが積算処理され、この積算結果と所定の閾値とを比較して、積算された紫外線量が閾値を超えると判断される場合に、メンテナンス作業が行われる。
【００５０】
詳細には、メンテナンス制御部は、記録媒体１２を下降させ、これにより記録ヘッド４と記録媒体１２との間に生じた間隙に、退避領域にあるメンテナンス処理部９を記録ヘッド４のノズル面に対向する位置まで移動させる。メンテナンス処理部９が所定の位置に到達すると、メンテナンス制御部はワイプローラー３１によって記録ヘッド４のノズル面にワイプ材３０を圧接させ、モーター３３ｂによってワイプローラー３１を記録ヘッド４の一端部から他方の一端部に向かって可動レール３２上を移動させる。この際、ワイプ材３０はモーター３３ａによって順次巻き取られる。これにより記録ヘッド４のノズル面に付着したインクは、順次ワイプ材３０の表面に吸収される。
【００５１】
このように本実施形態は、前記第一の実施形態と同様、記録ヘッド４に照射される紫外線量を紫外線測定センサ６によって測定するものであるため、紫外線光源から照射された散乱光のみならず記録媒体１２からの反射光をも正確に把握することができ、このため、光の反射率の異なる記録媒体１２に記録を行う場合であっても、記録媒体１２ごとに設定を変更する等の操作を行うことなく記録ヘッド４のメンテナンス作業時期を制御することができる。
【００５２】
また、本実施形態は、記録ヘッド４に照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、メンテナンス作業を行う時期を判断するものである点でも第一の実施形態と共通しており、照射された紫外線が累積され一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期を適切に判断することが可能となる。
【００５３】
なお、前記第一の実施形態及び第二の実施形態においては、カチオン重合系インクを用いた場合について説明してきたが、前述したとおりラジカル重合系インクを用いてもよく、この場合には、ＲＡＭ内に格納された紫外線量の積算値はプリンタの電源を切ることによりリセットされる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載された発明によれば、紫外線光源に近接した位置であって記録媒体に対向する位置に紫外線測定センサを配置することにより、記録ヘッドのノズル面に照射される紫外線光源からの散乱光及び記録媒体からの反射光の量を的確に把握することができ、本発明は、この紫外線測定センサによって測定された紫外線量をもとに記録ヘッドのメンテナンス作業を制御するものであるため、紫外線硬化インクを用いたインクジェットプリンタにおいて適切に記録ヘッドのメンテナンス作業を行う時期を判断することが可能となる。
【００５５】
特に、従来のように所定の時間ごとにメンテナンス作業を行う方法や一定の出力画像量を超えたときにメンテナンス作業を行う方法をとる場合には、タイマーの設定時間や出力画像量といった画一的な基準を用いるため、例えば紫外線の反射率の異なる記録媒体に記録する場合には、記録媒体の種類が変わるたびに設定を切り替える等する必要があったのに対し、本発明によれば、前記のように記録ヘッドに照射される紫外線量を基準として記録ヘッドのメンテナンス制御を行うため、記録媒体の種類ごとに設定を切り替える等の操作をすることなくメンテナンス作業時期を適切に判断することが可能となる点において優れている。
【００５６】
さらに、請求項１に記載された発明によれば、記録ヘッドに照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、紫外線量の積算値が閾値を超えた場合にメンテナンス作業を行うように制御を行うものであるため、特に照射された紫外線が累積され、一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期の判断が可能となる。
【００５７】
また、請求項２に記載された発明によれば、インクジェットプリンタがシリアルプリント方式である場合に、紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。
【００５８】
次に、請求項３に記載された発明によれば、インクジェットプリンタがラインプリント方式である場合に、紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる点で優れている。
【００５９】
さらに、請求項４に記載された発明によれば、紫外線硬化インクとしてカチオン重合系インクを用いるが、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクに比べ、酸素による重合反応の阻害が少ないかまたはかかる阻害が無いとの特性を有しており、機能性・汎用性の点で優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの第一実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す紫外線照射装置及び、記録ヘッド部分の底面図である。
【図３】本発明に係るインクジェットプリンタの第二の実施形態を示す概略斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、図３に示すインクジェットプリンタに用いられるメンテナンス処理部の構成を示す斜視図である。図４（ｂ）は、メンテナンス処理部のワイプローラーの動作状態を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、図４（ａ）のメンテナンス処理部の側面図である。図５（ｂ）は、図４（ｂ）のメンテナンス処理部の側面図である。
【図６】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７】本実施形態におけるインクジェットプリンタのメンテナンス制御の手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
４ 記録ヘッド
５ 紫外線照射装置
６ 紫外線測定センサ
７ ノズル面
８ ノズル
９ メンテナンス処理部
１０ 紫外線光源
１２ 記録媒体
１３ ホルダ
１４ 吸引キャップ
１５ ブレード
１６ インク連通管
１７ 吸引ポンプ
１８ 廃インクタンク
１９ 大気連通管
２０ 大気連通弁
２１ 記録領域
２２ メンテナンス領域
２３ 制御装置
２４ ＣＰＵ
２５ ＲＯＭ
２６ ＲＡＭ
２７ Ａ／Ｄ変換器
２８ タイマー
２９ メンテナンス制御部
３０ ワイプ材
３１ ワイプローラー
３２ 可動レール
３３ａ，ｂ モーター
【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、紫外線硬化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】
一般に、インクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドのノズルが詰まるのを防止するため、一定間隔ごとにメンテナンス作業が行われる。特に紫外線硬化インクを使用するインクジェットプリンタにおいては、記録ヘッドに付着した紫外線硬化インクに紫外線光源からの散乱光および記録媒体からの反射光が照射されることにより記録ヘッドが硬化するという問題がある。
【０００３】
すなわち、紫外線硬化インクを用いたインクジェットプリンタの場合、インク出射後短時間でドットを形成する目的で、インクを硬化させるための紫外線光源は記録ヘッドに近接する位置に配置されるのが一般である。そのため、紫外線光源からの散乱光が記録ヘッドに到達することになる。また、記録媒体に当たった紫外線が反射することによってもその反射光が記録ヘッドに到達する。
【０００４】
そこで、従来より、紫外線光源からの散乱光を防ぐために紫外線光源部に遮光板を設けて記録ヘッドへの散乱光の到達を阻止する方法がとられているが、遮光板を用いても散乱光を十分に遮蔽することは困難であり、また、記録媒体からの反射光はかかる遮光板等によっては防ぐことができないという問題があった。
【０００５】
そのため、記録ヘッドの硬化を防止するためには、記録ヘッドに付着したインクが硬化反応を起こす前に適切にメンテナンス作業を行うことが必要とされる。この点、従来、記録ヘッドのメンテナンス方法としては、タイマーにより一定時間を設定しておき所定の間隔ごとにメンテナンス作業を行う方法（例えば、特許文献１参照）や、出力画像の量が一定量に達したときにメンテナンス作業を行うように設定しておく方法が知られている。これらによれば、あらかじめ設定した所定の設定値に達した時に、記録ヘッドをワイプする又は空吐出させる等の方法により記録ヘッドのメンテナンス作業が行われることとなる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０６−３４４５４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、紫外線硬化インクを用いたＵＶインクジェットプリンタは、記録媒体として紙のほか塩化ビニール等種々の素材を予定しているが、これらの中には殆ど光を反射しないものもあれば光を多く散乱させるものもあり、それぞれ光の反射率を異にしている。そのため、単に出力画像の量を設定する方法ではこうした光の反射率の異なる様々な記録媒体に適切に対処することができない。また、タイマー式のメンテナンス方法を用いる場合には記録媒体ごとにタイマーの設定時間を切り替えなければならないという不利益がある。
【０００８】
また、特に記録に使用するインクがカチオン重合系インクである場合には、紫外線光量が累積され一定値に達すると活性化して硬化が進行するという特性を有しているが、単にタイマーで時間を設定したのでは記録ヘッドに照射された紫外線の累積光量を適切に把握することができない。そのため、インク硬化のタイミングに合わせて適切にメンテナンス作業を行わせることが困難であるとの問題がある。
【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、記録ヘッドに付着した紫外線硬化インクに累積された紫外線光量を的確に把握して適宜記録ヘッド面のインクを除去するメンテナンス作業を実施し、これによって累積した紫外線による記録ヘッドの硬化を防止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】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、紫外線により硬化するインクを記録媒体に出射する記録ヘッドと前記記録媒体に前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置を有するインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドのインク吐出口に隣接して紫外線の波長領域にのみ感度を有し一定時間間隔ごとに紫外線を測定する紫外線測定センサを配し、紫外線量の測定値を積算処理した積算値と一定の閾値とを比較して前記積算値が前記閾値を超える場合に前記記録ヘッドのメンテナンス作業を行うように制御する制御装置を有する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、記録ヘッドに照射される紫外線量を紫外線測定センサによって的確に把握することができ、この紫外線測定センサによって測定された紫外線量をもとに記録ヘッドのメンテナンス作業を制御することにより、メンテナンス作業を適切な時期に行うことが可能となる点において優れている。
【００１２】
また、請求項１に記載の発明は、記録ヘッドに照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、メンテナンス作業を行う時期を判断するものであるため、特に照射された紫外線が累積され、一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期の判断が可能となる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明において、前記記録ヘッドが主走査方向に往復駆動して記録を行うシリアルプリント方式である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、インクジェットプリンタがシリアルプリント方式である場合に紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載の発明において、前記記録ヘッドを前記記録媒体の幅方向に延在するように配置し、前記記録媒体を移動させて記録を行うラインプリント方式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、インクジェットプリンタがラインプリント方式である場合に紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明において、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している。
【００１８】
このように、請求項４に記載の発明は、紫外線を照射することにより硬化するインクの特性を利用して記録媒体上に文字等を記録させることができる。
【００１９】
【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。
【００２０】
まず、図１及び図２を用いて、本発明における第一の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタ１はシリアルプリント方式によるインクジェットプリンタ１であり、このインクジェットプリンタ１は、主走査方向Ａに延在する棒状のガイドレール２を有している。このガイドレール２には、キャリッジ３がガイドレール２に沿って往復動自在に支持されており、このキャリッジ３は、図示しない駆動機構によって主走査方向Ａを往復駆動されるようになっている。また、インクジェットプリンタ１には、記録媒体１２を主走査方向Ａと直交する副走査方向Ｂに搬送するための搬送機構（図示せず）が設けられている。
【００２１】
キャリッジ３には、図１及び図２に示すように、インクを吐出するノズル８を形成してなる記録ヘッド４が搭載されており、この記録ヘッド４は、例えば、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインクを有している。また、各記録ヘッド４の両側面には、記録ヘッド４より副走査方向Ｂに長い長さ寸法を有する紫外線照射装置５が各々の記録ヘッド４に密接して設けられている。
【００２２】
前記紫外線照射装置５は、記録ヘッド４により記録媒体１２上に出射され着弾した紫外線硬化インクを硬化定着させる紫外線を出力する紫外線光源１０を有している。なお、この紫外線光源１０としては、蛍光管、水銀ランプ、ＬＤ、ＬＥＤ等いずれの光源を用いるようにしてもよい。
【００２３】
また、紫外線照射装置５の紫外線光源１２周辺には、紫外線の散乱を防止する遮光板１１が配設されている。前記記録ヘッド４には記録媒体１２に対向する面にインクを吐出するノズル８が直列方向に配接され、この記録ヘッド４の一端であって直列して設けられたノズル８の配列方向に対応する位置には、紫外線の波長領域に対してのみ感度を有する紫外線測定センサ６が記録媒体１２に対向するように配設されている。なお、本実施形態において、前記紫外線測定センサ６は記録ヘッド４のノズル８の配列方向に対応する位置に設けられているが、記録ヘッド４のノズル８に隣接する位置であって紫外線量を適切に測定できる位置であれば、前記位置に限られない。
【００２４】
キャリッジ３の移動可能範囲の中央部分は、記録媒体１２に記録を行う記録領域２１とされている。キャリッジ３の移動可能範囲であって記録領域２１の外側一端は、記録ヘッド４のノズル８が形成されている面であるノズル面７のメンテナンスを行うメンテナンス領域２２とされている。
【００２５】
メンテナンス領域２２には、メンテナンス処理部９が設けられ、このメンテナンス処理部９には、ホルダ１３が設けられている。このホルダ１３には、記録ヘッド４に対向する位置に、記録ヘッド４のノズル面７を覆うキャップ部材としての吸引キャップ１４が、記録ヘッド４と対応する数だけ設けられている。また、ホルダ１３には、吸引キャップ１４の一端近傍にノズル面７に残留するインクを拭き取るブレード１５が、記録ヘッド４と対応する数だけ設けられている。このホルダ１３は、駆動機構によって、図１における上下方向Ｃおよび前後方向Ｄに移動可能になっている。
【００２６】
吸引キャップ１４の内部には、図示しない吸収体が、吸引キャップ１４でノズル面７を覆うと、上端面がノズル面７に接触する位置に設けられている。吸収体は、例えば、ベルイータ（鐘紡社製商品名）等の親水処理を施した多孔質の樹脂で形成されている。
【００２７】
吸引キャップ１４の底面には、吸引キャップ１４の内部から連通するインク連通管１６が設けられている。このインク連通管１６の中途には、吸引装置である吸引ポンプ１７が設けられており、インク連通管１６の下端には、吸引したインクを受ける廃インクタンク１８が設けられている。また、吸引キャップ１４の底面には、吸引キャップ１４の内部から連通する大気連通管１９が設けられており、この大気連通管１９の中途には、大気連通弁２０が設けられている。
【００２８】
図６は、本実施の形態における制御装置２３の概略を示した要部ブロック図である。本実施形態において、紫外線の波長領域にのみ感度を持つ紫外線測定センサ６は、Ａ／Ｄ変換器２７を介して、取得したデータの積算処理を行うＣＰＵ（ＣＥＮＴＲＡＬ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＵＮＩＴ）２４を備える制御装置２３に接続されている。制御装置２３には、ＣＰＵ２４から送られる紫外線量の積算データを格納するＲＡＭ２６と、一定の閾値を格納するＲＯＭ２５とが備えられ、また、紫外線測定センサ６が所定の間隔を置いて作動するように制御するためのタイマー２８と、ＣＰＵ２４からの電気信号に応じて記録ヘッド４のメンテナンス作業を行うメンテナンス制御部２９とが接続されている。
【００２９】
本実施形態において、紫外線測定センサ６には、例えばフォトセンサ等を用いるものとする。なお、紫外線の波長領域外にも感度を有するようなセンサを用いる場合には、フィルタを取り付ける等により、センサの感度域を紫外線の波長領域内に制限して用いる。
【００３０】
ここで、本発明の実施形態に用いられるインクについて説明する。インクは、特に、「光硬化技術−樹脂・開始剤の選定と配合条件および硬化度の測定・評価−（技術協会情報）」に記載の「光硬化システム（第４章）」の「光酸・塩基発生剤を利用する硬化システム（第１節）」、「光誘導型交互共重合（第２節）」等に適合するインクである。このインクは、色材、重合性モノマー、光開始剤等を含んで組成されており、紫外線の照射を受けることで光開始剤が触媒として作用することに伴うモノマーの架橋、重合反応によって硬化する性質を有している。ただし、本実施の形態に用いるインクとして、上記「光誘導型交互共重合（第２節）」に適合するインクを用いる場合には、光開始剤は除外されてもよい。
【００３１】
紫外線硬化性インクは、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の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の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が少ないまた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、本実施の形態では、特に、カチオン重合系インクを用いる。
【００３２】
紫外線硬化インクは、特開平８−２４８５６１号公報、特開平９−３４１０６号公報等に記載されている活性光線の照射で発生した酸により、新たに酸を発生する酸増殖剤を含有することが好ましい。また、光重合モノマーとして、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物を含むことが好ましい。また、オキセタン環を１個含有する単官能オキセタン化合物とオキセタン環を２個以上含有する多官能オキセタン化合物とを併用することが、硬化後の膜強度と記録媒体への密着性を向上させる上で好ましい。さらに、硬化性の向上のためには、少なくとも１種のオキシラン環を有する化合物を含有することが好ましい。また、ビニルエーテル化合物を用いてもよい。上記光重合生モノマーの添加量は、少なくとも１種のオキセタン環を有する化合物が６０〜９５質量％、少なくとも１種のオキシラン基を有する化合物が５〜４０質量％、少なくとも１種のビニルエーテル化合物が０〜４０質量％とすることが好ましい。
【００３３】
また、インクは、２５℃における粘度が７〜５０ｍＰａ・ｓであることが、周囲の温度や湿度等の環境に関係なく吐出が安定し、良好な硬化性を得るために好ましい。
【００３４】
次に、本発明の実施形態に用いられる記録媒体１２について説明する。記録媒体４は、通常のインクジェット式のインクジェットプリンタに適用される普通紙，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１２が適用可能である。また、記録媒体１２の形態としては、ロール状、カットシート状、板状等が適用可能である。特に、本実施の形態で用いられる記録媒体１２として、軟包装に用いられる透明または不透明な非吸収性の樹脂製フィルムが適用できる。樹脂製フィルムの具体的な樹脂の種類として、ポリエチレンテレフタレート，ポリエステル，ポリオレフィン，ポリアミド，ポリエステルアミド，ポリエーテル，ポリイミド，ポリアミドイミド，ポリスチレン，ポリカーボネート，ポリ−ρ−フェニレンスルフィド，ポリエーテルエステル，ポリ塩化ビニル，ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が適用可能であり、さらには、これら樹脂の共重合体、これら樹脂の混合物、これら樹脂を架橋したもの等も適用可能である。中でも、樹脂製フィルムの樹脂の種類として、延伸したポリエチレンテレフタレート，ポリスチレン，ポリプロピレン，ナイロンのいずれかを選択するのが、樹脂製フィルムの透明性・寸法安定性・剛性・環境負荷・コスト等の面で好ましく、２μｍ以上１００μｍ以下（好ましくは６μｍ以上５０μｍ以下）の厚みを有する樹脂製フィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルムの支持体の表面にコロナ放電処理、易接着処理等の表面処理を施してもよい。さらに、本実施の形態に用いられる記録媒体１２として、樹脂により表面を被覆した各種紙，顔料を含むフィルム，発泡フィルム等の不透明な公知の記録媒体１２も適用可能である。
【００３５】
次に、図６及び図７を参照しつつ本実施形態におけるインクジェットプリンタ１のメンテナンス処理の具体的手順について説明する。
【００３６】
本実施形態において、プリントジョブが実行され、紫外線光源１０が点灯すると（Ｓ１）、ＣＰＵ２４は、タイマー２８からプリントジョブ開始からの経過時間を読込み、予め定めた一定の時間経過ごとに紫外線測定センサ６に信号を伝達して、紫外線量の測定を行わせる。紫外線測定センサは、ＣＰＵ２４からの信号を受けて記録ヘッド４に照射される紫外線量を測定し、アナログデータとして送信する。紫外線測定センサ６から送られたデータは、Ａ／Ｄ変換器２７を介してデジタル信号に変換された後ＣＰＵ２４に取得され（Ｓ２）、ＣＰＵ２４はこれをＲＡＭ２６内のワークエリアに格納させる。
【００３７】
なお、このとき、すでにＲＡＭ２６の中に格納されている紫外線量データが存在している場合には、ＣＰＵ２４はこのデータをＲＡＭ２６から読み出して新たに取得したデータとの積算処理を行い（Ｓ３）、処理結果をＲＡＭ２５内のワークエリアに格納させる。その際、ＣＰＵ２４は、ＲＯＭ２５の中に予め格納されている閾値を読み出して常に上記積算結果との比較を行い（Ｓ４）、積算結果が閾値を超えるか否かの判定を行う（Ｓ５）。その結果、積算された紫外線量が閾値を超えると判断した場合には、メンテナンス制御部２９に対して所定のメンテナンス作業を行うように信号を伝達する（Ｓ６）。
【００３８】
メンテナンス制御部２９は、ＣＰＵ２４からの信号を受けて、記録ヘッド４のメンテナンス作業を実行する。詳細には、記録ヘッド４をメンテナンス領域２２に移動させる。記録ヘッド４が所定の位置に到達すると、メンテナンス制御部２９がホルダ１３を上昇させることにより、ホルダ１３に設けられている吸引キャップ１４で記録ヘッド４のノズル面７が覆われて密閉される。その後、メンテナンス制御部２９が吸引ポンプ１７を制御することにより吸引キャップ１４内に負圧をかけ、ノズル８からインクを空吐出させる。ノズル８から吐出されたインクは、ノズル８に対向する吸収体に接触すると順次吸収体に吸収される。その後、メンテナンス制御部２９は、大気連通弁２０を解放させた後、ホルダ１３を下降させる瞬間に、吸引ポンプ１７に吸引を行わせる。これにより、ノズル面７と吸収体との間に残留するインクが吸収体に吸収されながら、ノズル面７から吸引キャップ１４が離間される。その後、メンテナンス制御部２９がホルダ１３を前方および上方へ移動させ、ノズル面７にホルダ１３に設けられたブレード１５を摺接させながら後方へ移動させることにより、ノズル面７に付着しているインクが拭き取られる。
【００３９】
ＣＰＵ２４が、前記閾値と積算結果とを比較した結果（Ｓ４）、積算結果が閾値を超えていないと判断するときには、再び所定の時間経過ごとに紫外線測定センサ６に信号を伝達して紫外線量の測定を行わせるようにする。
【００４０】
なお、積算された紫外線量が閾値を超えてメンテナンス処理を行った場合（Ｓ６）には、ＲＡＭ２６内に保存されている紫外線量の積算値がリセットされる（Ｓ７）。
【００４１】
このように本実施形態においては、記録ヘッド４に照射される紫外線量を紫外線測定センサ６によって測定するため、紫外線光源１０から照射された散乱光のみならず記録媒体からの反射光をも正確に把握することができ、このため、光の反射率の異なる記録媒体１２に記録を行う場合であっても、記録媒体１２ごとに設定を変更する等の操作を行うことなく記録ヘッド４のメンテナンス作業時期を制御することができる。
【００４２】
また、本実施形態は、記録ヘッド４に照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、メンテナンス作業を行う時期を判断するものである。そして、積算された紫外線量が閾値を超えてメンテナンス作業を行うまではＲＡＭ２６に保存されている紫外線量の積算値はリセットされずに積算され続けるため、特に、照射された紫外線が累積され一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期を適切に判断することが可能となる。
【００４３】
次に、図３、図４及び図５を参照しつつ本発明の第二の実施形態について説明する。
【００４４】
図３に示すように、本実施形態において、インクジェットプリンタ１はラインプリント方式によるインクジェットプリンタ１であり、このインクジェットプリンタ１には、記録媒体１２の搬送方向Ｂに直交する方向に延在する記録ヘッド４が複数設けられており、各記録ヘッド４は記録媒体１２の搬送方向に並列して配置されている。各記録ヘッド４の記録媒体１２搬送方向Ｂの下流側には紫外線光源１０を備えた紫外線照射装置５が配設されている。また、インクジェットプリンタ１は、記録媒体１２を搬送方向である副走査方向Ｂに搬送するための搬送機構（図示せず）を有している。
【００４５】
前記記録ヘッド４の記録媒体１２に対向する面には、インクを吐出するノズルが長手方向に沿って配設されており、この記録ヘッド４の一端であってノズルの配列方向に対応する位置には前記紫外線測定センサ６が記録媒体１２に対向するように配けられている。
【００４６】
本実施形態において、記録媒体１２の搬送領域であって記録媒体１２に記録を行う記録領域２１の外側にはメンテナンス処理部９が設けられ、図示しない駆動手段により記録媒体１２の搬送方向に直交する方向に移動可能となっている。また、記録領域２１の外側一端は、メンテナンス処理部９を不使用時に退避させておく退避領域（図示せず）とされている。
【００４７】
前記メンテナンス処理部９には、記録ヘッド４より長い寸法を有する可動レール３２が記録ヘッド４に対応するように記録ヘッド４と同数設けられ、この可動レール３２の上方にはワイプローラーがモーター３３ｂによって可動レール上を往復移動可能に設けられている。可動レールの上方には、両端をロール状に巻回された長尺状のワイプ材３０が配設されており、一方のロールの一端にはワイプ材３０を巻き取るためのモーター３３ａが設けられている。なお、前記ワイプ材３０としては記録ヘッド４のノズル面７を洗浄する溶剤をしみ込ませた不織布が用いられる。
【００４８】
なお、本実施形態は、前記第一実施形態において図６及び図７を用いて説明したものと同様の記録ヘッド４のメンテナンスを行う制御装置を有している。
【００４９】
次に、本実施形態におけるインクジェットプリンタ１のメンテナンス処理の具体的手順について説明する。本実施形態においては、前記第一実施形態と同様に、紫外線測定センサ６が測定した紫外線量データが積算処理され、この積算結果と所定の閾値とを比較して、積算された紫外線量が閾値を超えると判断される場合に、メンテナンス作業が行われる。
【００５０】
詳細には、メンテナンス制御部は、記録媒体１２を下降させ、これにより記録ヘッド４と記録媒体１２との間に生じた間隙に、退避領域にあるメンテナンス処理部９を記録ヘッド４のノズル面に対向する位置まで移動させる。メンテナンス処理部９が所定の位置に到達すると、メンテナンス制御部はワイプローラー３１によって記録ヘッド４のノズル面にワイプ材３０を圧接させ、モーター３３ｂによってワイプローラー３１を記録ヘッド４の一端部から他方の一端部に向かって可動レール３２上を移動させる。この際、ワイプ材３０はモーター３３ａによって順次巻き取られる。これにより記録ヘッド４のノズル面に付着したインクは、順次ワイプ材３０の表面に吸収される。
【００５１】
このように本実施形態は、前記第一の実施形態と同様、記録ヘッド４に照射される紫外線量を紫外線測定センサ６によって測定するものであるため、紫外線光源から照射された散乱光のみならず記録媒体１２からの反射光をも正確に把握することができ、このため、光の反射率の異なる記録媒体１２に記録を行う場合であっても、記録媒体１２ごとに設定を変更する等の操作を行うことなく記録ヘッド４のメンテナンス作業時期を制御することができる。
【００５２】
また、本実施形態は、記録ヘッド４に照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、メンテナンス作業を行う時期を判断するものである点でも第一の実施形態と共通しており、照射された紫外線が累積され一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期を適切に判断することが可能となる。
【００５３】
なお、前記第一の実施形態及び第二の実施形態においては、カチオン重合系インクを用いた場合について説明してきたが、前述したとおりラジカル重合系インクを用いてもよく、この場合には、ＲＡＭ内に格納された紫外線量の積算値はプリンタの電源を切ることによりリセットされる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載された発明によれば、紫外線光源に近接した位置であって記録媒体に対向する位置に紫外線測定センサを配置することにより、記録ヘッドのノズル面に照射される紫外線光源からの散乱光及び記録媒体からの反射光の量を的確に把握することができ、本発明は、この紫外線測定センサによって測定された紫外線量をもとに記録ヘッドのメンテナンス作業を制御するものであるため、紫外線硬化インクを用いたインクジェットプリンタにおいて適切に記録ヘッドのメンテナンス作業を行う時期を判断することが可能となる。
【００５５】
特に、従来のように所定の時間ごとにメンテナンス作業を行う方法や一定の出力画像量を超えたときにメンテナンス作業を行う方法をとる場合には、タイマーの設定時間や出力画像量といった画一的な基準を用いるため、例えば紫外線の反射率の異なる記録媒体に記録する場合には、記録媒体の種類が変わるたびに設定を切り替える等する必要があったのに対し、本発明によれば、前記のように記録ヘッドに照射される紫外線量を基準として記録ヘッドのメンテナンス制御を行うため、記録媒体の種類ごとに設定を切り替える等の操作をすることなくメンテナンス作業時期を適切に判断することが可能となる点において優れている。
【００５６】
さらに、請求項１に記載された発明によれば、記録ヘッドに照射された紫外線量の積算値を一定の閾値と比較して、紫外線量の積算値が閾値を超えた場合にメンテナンス作業を行うように制御を行うものであるため、特に照射された紫外線が累積され、一定値に達すると硬化反応が活性化するという点に特性を有するカチオン重合系インクを用いたインクジェットプリンタにおいて、メンテナンス作業時期の判断が可能となる。
【００５７】
また、請求項２に記載された発明によれば、インクジェットプリンタがシリアルプリント方式である場合に、紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる。
【００５８】
次に、請求項３に記載された発明によれば、インクジェットプリンタがラインプリント方式である場合に、紫外線硬化インクが硬化反応を起こす前に記録ヘッドのメンテナンスを行うことができる点で優れている。
【００５９】
さらに、請求項４に記載された発明によれば、紫外線硬化インクとしてカチオン重合系インクを用いるが、カチオン重合系インクは、ラジカル重合系インクに比べ、酸素による重合反応の阻害が少ないかまたはかかる阻害が無いとの特性を有しており、機能性・汎用性の点で優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの第一実施形態の構成を示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す紫外線照射装置及び、記録ヘッド部分の底面図である。
【図３】本発明に係るインクジェットプリンタの第二の実施形態を示す概略斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、図３に示すインクジェットプリンタに用いられるメンテナンス処理部の構成を示す斜視図である。図４（ｂ）は、メンテナンス処理部のワイプローラーの動作状態を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）は、図４（ａ）のメンテナンス処理部の側面図である。図５（ｂ）は、図４（ｂ）のメンテナンス処理部の側面図である。
【図６】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７】本実施形態におけるインクジェットプリンタのメンテナンス制御の手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ インクジェットプリンタ
４ 記録ヘッド
５ 紫外線照射装置
６ 紫外線測定センサ
７ ノズル面
８ ノズル
９ メンテナンス処理部
１０ 紫外線光源
１２ 記録媒体
１３ ホルダ
１４ 吸引キャップ
１５ ブレード
１６ インク連通管
１７ 吸引ポンプ
１８ 廃インクタンク
１９ 大気連通管
２０ 大気連通弁
２１ 記録領域
２２ メンテナンス領域
２３ 制御装置
２４ ＣＰＵ
２５ ＲＯＭ
２６ ＲＡＭ
２７ Ａ／Ｄ変換器
２８ タイマー
２９ メンテナンス制御部
３０ ワイプ材
３１ ワイプローラー
３２ 可動レール
３３ａ，ｂ モーター
Claims (4)
- 紫外線により硬化するインクを記録媒体に出射する記録ヘッドと前記記録媒体に前記インクが着弾後に紫外線を照射してインクを硬化させる紫外線照射装置を有するインクジェットプリンタにおいて、
前記記録ヘッドのインク吐出口に隣接して紫外線の波長領域にのみ感度を有し一定時間間隔ごとに紫外線を測定する紫外線測定センサを配し、紫外線量の測定値を積算処理した積算値と一定の閾値とを比較して前記積算値が前記閾値を超える場合に前記記録ヘッドのメンテナンス作業を行うように制御する制御装置を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。 - 前記インクジェットプリンタは、前記記録ヘッドが主走査方向に往復駆動して記録を行うシリアルプリント方式であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
- 前記インクジェットプリンタは、前記記録ヘッドを前記記録媒体の幅方向に延在するように配置し、前記記録媒体を移動させて記録を行うラインプリント方式であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002343664A JP2004174900A (ja) | 2002-11-27 | 2002-11-27 | インクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002343664A JP2004174900A (ja) | 2002-11-27 | 2002-11-27 | インクジェットプリンタ |
Publications (1)
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