JP2013107275A - 画像記録装置、画像記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体での温度分布を抑えて、記録媒体でのしわの発生を抑制し、高品質の画像を得ることを可能とする。
【解決手段】記録媒体を搬送する搬送部と、その外周面に記録媒体を巻き掛けて、搬送部により搬送される記録媒体との間の摩擦力を受けて回転するドラムと、記録媒体のドラムに巻き掛けられた部分に光硬化性のインクを吐出して画像を記録する吐出部と、吐出部に対して記録媒体の搬送経路の下流側で、記録媒体のドラムに巻き掛けられた部分に光を照射して、記録媒体上のインクを硬化させる光照射部と、ドラムを冷却する冷却部とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、記録媒体に吐出された光硬化性のインクを光照射によって硬化させて画像を記録する技術に関する。

特許文献１には、搬送方向に沿って搬送される記録媒体を搬送ドラムで支持しつつ、搬送ドラムの外周面に対向して配置されたヘッドから記録媒体にインクを吐出して、画像を記録するプリンターが記載されている。特にこのプリンターでは、紫外線の照射により硬化するインク（ＵＶインク）が用いられており、記録媒体に吐出されたインクは、紫外線の照射を受けて硬化することで、記録媒体に定着する。

特開２０１１−０１６３１３号公報

ところで、上述のＵＶインクのように光を照射することで硬化する光硬化性インクは、硬化反応に伴って発熱するとともに、光を吸収することによっても発熱する。したがって、記録媒体上において、インクの付着部分の温度はそれ以外の部分の温度よりも高くなる。そして、このような温度分布が顕著になると、高温部分と低温部分の間で記録媒体の収縮の差が大きくなって、記録媒体にしわが発生する場合があった。このような場合、画像の光沢度にむらが生じて、グロスやマットといった質感が変化したり、色調が変化したりする等して、画像の品質が低下するおそれがあった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、記録媒体での温度分布を抑えて、記録媒体でのしわの発生を抑制し、高品質の画像を得ることを可能とする画像記録技術の提供を目的とする。

この発明にかかる画像記録装置は、上記目的を達成するために、記録媒体を搬送する搬送部と、その外周面に記録媒体を巻き掛けて、搬送部により搬送される記録媒体との間の摩擦力を受けて回転するドラムと、記録媒体のドラムに巻き掛けられた部分に光硬化性のインクを吐出して画像を記録する吐出部と、吐出部に対して記録媒体の搬送経路の下流側で、記録媒体のドラムに巻き掛けられた部分に光を照射して、記録媒体上のインクを硬化させる光照射部と、ドラムを冷却する冷却部とを備えたことを特徴としている。

この発明にかかる画像記録方法は、上記目的を達成するために、記録媒体を搬送しつつ、記録媒体に光硬化性のインクを吐出して画像を記録した後に、記録媒体に光を照射して記録媒体上のインクを硬化させる画像記録方法において、記録媒体との間の摩擦力を受けて回転するドラムの外周面で、記録媒体のインクの吐出を受ける部分および光の照射を受ける部分を巻き掛けて支持しつつ、ドラムを冷却することを特徴としている。

このように構成された発明（画像記録装置、画像記録方法）では、記録媒体は、当該記録媒体との間の摩擦力を受けて回転するドラムに巻き掛けられて支持されている。このような構成では、記録媒体を支持するドラムが記録媒体の搬送に追従して回転するため、搬送される記録媒体とドラムとの間への空気の混入を抑えて、ドラムへの巻き掛け部分で記録媒体をドラムに密着させることができる。そして、このドラムは冷却されているため、記録媒体の熱は、ドラムに巻き掛けられて密着する部分を介して、ドラムへと伝わることとなる。その上で、この発明は、記録媒体のドラムに巻き掛けられた部分で、光硬化性インクを光照射により硬化させている。したがって、光照射による硬化に伴ってインクが発した熱を、記録媒体のドラムに巻き掛けられた部分を介して、ドラムへと速やかに逃がすことができる。よって、記録媒体のインク付着部分の温度上昇を小さくして、記録媒体での温度分布を抑えることができ、その結果、記録媒体でのしわの発生を抑制し、高品質の画像を得ることが可能となっている。

この際、冷却部は、記録媒体が巻き掛けられていない、ドラムの外周面の非巻掛部分を冷却するように、画像記録装置を構成しても良い。このような構成は、記録媒体を挟まずにドラムを冷却して、ドラムを効率的に冷却することができる。

この際、冷却部はドラムの外周面の非巻掛部分にファンで送風してドラムを冷却するように、画像記録装置を構成しても良い。あるいは、冷却部はドラムの外周面の非巻掛部分に接触する接触ローラーを有し、接触ローラーを用いてドラムを冷却するように、画像記録装置を構成しても良い。具体的には、冷却部は接触ローラーに取り付けられたヒートパイプによってドラムを冷却するように画像記録装置を構成したり、冷却部はドラムの外周面の非巻掛部分に接触ローラーで液体を塗布することでドラムを冷却するように画像記録装置を構成したりすることができる。

また、光照射部による光の照射を受けた記録媒体の温度を検出する温度検出部をさらに備えるように、画像記録装置を構成しても良い。あるいは、ドラムの外周面の非巻掛部分の温度を検出する温度検出部をさらに備えるように、画像記録装置を構成しても良い。その上で、温度検出部の検出結果に基づいて、冷却部によるドラムの冷却動作を制御する制御部をさらに備えるように、画像記録装置を構成しても良い。具体的には、制御部は、温度検出部の検出結果が所定温度以上となった場合に、冷却部にドラムの冷却を実行させるように、画像記録装置を構成しても良い。つまり、ドラムの冷却は常時行なう必要は無く、記録媒体からドラムへの放熱が行われる程度にドラムの温度が十分低い場合は、ドラムの冷却を停止する一方、ドラムの温度が所定温度以上になった場合に、ドラムの冷却を行なっても良い。このような構成では、ドラムの冷却を不必要に行うこと無く、省電力化を図るといった効果が期待できる。

また、冷却部はドラムの周方向に並んでドラムに取り付けられたフィンで構成されるように、画像記録装置を構成しても良い。つまり上述のとおり、ドラムは記録媒体の搬送に伴って回転する。したがって、ドラムの周方向に並んでドラムにフィンを取り付けておけば、ドラムと一緒に回転するフィンで周囲の空気を切って、フィンからの放熱を促進し、ドラムを効果的に冷却することができる。

この際、ドラムは中空に形成されており、フィンはドラムの内壁に配置されているように、画像記録装置を構成しても良い。このような構成では、フィンの配置スペースをドラムの外側に設ける必要が無く、画像記録装置の小型化を図ることができる。

また、冷却部は、ドラムの中空部分に対して送風するファンを有するように、画像記録装置を構成しても良い。これによって、フィンが設けられたドラムの中空部分に気流を作って、フィンからの放熱をさらに促進して、ドラムをより効果的に冷却することができる。ちなみに、このようなファンを設けた場合には、ドラムの内壁の温度を検出する温度検出部と、温度検出部の検出結果に基づいて、冷却部のファンの送風を制御する制御部とをさらに備えるように、画像記録装置を構成しても良い。これによって、ドラムの内壁温度に応じて適切にファンを作動させて、ドラムの冷却を効率的に行うことができる。

ところで、上述したように、記録媒体をドラムに密着させて記録媒体からドラムへと放熱するにあたっては、記録媒体に均一なテンションを与えて、記録媒体とドラムとの密着性を高めることが好適となる。しかしながら、搬送経路に直交する直交方向に記録媒体が位置ずれを起こすことによって、記録媒体にかかるテンションが直交方向において分布してしまう場合がある。

そこで、記録媒体の搬送経路に直交する直交方向において互いに異なる位置に配置されて、それぞれの位置での記録媒体のテンションを検出する複数のテンション検出部と、各テンション検出部の検出結果に基づいて直交方向における記録媒体の位置を調整する位置調整機構とをさらに備えるように、画像記録装置を構成しても良い。このような構成では、直交方向における記録媒体の位置ずれを適宜修正して、直交方向における記録媒体のテンション分布を抑制することができる。したがって、記録媒体とドラムとの密着性を高めて、記録媒体からドラムへの放熱を促進することができ、その結果、記録媒体でのしわの発生を抑制し、高品質の画像を得ることが可能となる。

本発明を適用可能なプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す図。 図１に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に示す図。 テンションセンサーの配置の一例を模式的に示す図。 第２実施形態にかかるプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す図。 第３実施形態にかかるプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す図。 プラテンドラムの冷却機構の変形例を模式的に示す図。 プラテンドラムの冷却機構の他の変形例を模式的に示す図。

第１実施形態
図１は、本発明を適用可能なプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す正面図である。図１に示すように、プリンター１では、その両端が繰出軸２０および巻取軸４０にロール状に巻き付けられた１枚のシートＳ（ウェブ）が、繰出軸２０と巻取軸４０の間に張架されており、シートＳはこうして張架された経路Ｐcに沿って、繰出軸２０から巻取軸４０へと搬送される。そして、プリンター１では、この搬送経路Ｐcに沿って搬送されるシートＳに対して画像が記録される。シートＳの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)、ＰＰ(polypropylene)等がある。概略的には、プリンター１は、繰出軸２０からシートＳを繰り出す繰出部２と、繰出部２から繰り出されたシートＳに画像を記録するプロセス部３と、プロセス部３で画像の記録されたシートＳを巻取軸４０に巻き取る巻取部４を備える。なお、以下の説明では、シートＳの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。

繰出部２は、シートＳの端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出されたシートＳを巻き掛ける従動ローラー２１とを有する。繰出軸２０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図１の時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられたシートＳが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。ちなみに、シートＳは、繰出軸２０に着脱自在な芯管（図示省略）を介して繰出軸２０に巻き付けられている。したがって、繰出軸２０のシートＳが使い切られた際には、ロール状のシートＳが巻き付けられた新たな芯管を繰出軸２０に装着して、繰出軸２０のシートＳを取り換えることが可能となっている。

プロセス部３は、繰出部２から繰り出されたシートＳをプラテンドラム３０で支持しつつ、プラテンドラム３０の外周面に沿って配置された各機能部５１、５２、６１、６２、６３により処理を適宜行って、シートＳに画像を記録するものである。このプロセス部３では、プラテンドラム３０の両側に前駆動ローラー３１と後駆動ローラー３２とが設けられており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳがプラテンドラム３０に支持されて、画像記録を受ける。

前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出されたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１は図１の時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出されたシートＳを搬送経路の下流側へと搬送する。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１nが設けられている。このニップローラー３１nは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、前駆動ローラー３１との間でシートＳを挟み込む。これによって、前駆動ローラー３１とシートＳの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

プラテンドラム３０は図示を省略する支持機構により回転自在に支持された円筒形状のドラムであり、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳを裏面側から巻き掛ける。このプラテンドラム３０は、シートＳとの間の摩擦力を受けてシートＳの搬送方向Ｄsに従動回転しつつ、シートＳを裏面側から支持するものである。ちなみに、プロセス部３では、プラテンドラム３０への巻き掛け部の両側でシートＳを折り返す従動ローラー３３、３４が設けられている。これらのうち従動ローラー３３は、前駆動ローラー３１とプラテンドラム３０の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。一方、従動ローラー３４は、プラテンドラム３０と後駆動ローラー３２の間でシートＳの表面を巻き掛けて、シートＳを折り返す。このように、プラテンドラム３０に対して搬送方向Ｄsの上・下流側それぞれでシートＳを折り返すことで、プラテンドラム３０へのシートＳの巻き掛け部を長く確保することができる。

後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、プラテンドラム３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきたシートＳを裏面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２は図１の時計回りに回転することで、シートＳを巻取部４へと搬送する。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２nが設けられている。このニップローラー３２nは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態でシートＳの表面に当接しており、後駆動ローラー３２との間にシートＳを挟み込む。これによって、後駆動ローラー３２とシートＳの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。

このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳは、プラテンドラム３０の外周面に支持される。そして、プロセス部３では、プラテンドラム３０に支持されるシートＳの表面に対してカラー画像を記録するために、互いに異なる色に対応した複数の記録ヘッド５１が設けられている。具体的には、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックに対応する４個の記録ヘッド５１が、この色順で搬送方向Ｄsに並ぶ。各記録ヘッド５１は、プラテンドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、対応する色のインクをインクジェット方式で吐出する。そして、搬送方向Ｄsへ搬送されるシートＳに対して各記録ヘッド５１がインクを吐出することで、シートＳの表面にカラー画像を形成される。

ちなみに、インクとしては、紫外線（光）を照射することで硬化するＵＶ（ultraviolet）インク（光硬化性インク）が用いられる。そこで、プロセス部３では、インクを硬化させてシートＳに定着させるために、ＵＶランプ６１、６２（光照射部）が設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。複数の記録ヘッド５１の各間には、仮硬化用のＵＶランプ６１が配置されている。つまり、ＵＶランプ６１は弱い紫外線を照射することで、インクの形状が崩れない程度にインクを硬化（仮硬化）させるものであり、インクを完全に硬化させるものではない。一方、複数の記録ヘッド５１に対して搬送方向Ｄsの下流側には、本硬化用のＵＶランプ６２が設けられている。つまり、ＵＶランプ６２は、ＵＶランプ６１より強い紫外線を照射することで、インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、複数の記録ヘッド５１が形成したカラー画像をシートＳ表面に定着させることができる。

さらに、ＵＶランプ６２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、記録ヘッド５２が設けられている。この記録ヘッド５２は、プラテンドラム３０に巻き掛けられたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しており、透明のＵＶインクをインクジェット方式でシートＳの表面に吐出する。つまり、４色分の記録ヘッド５１によって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。また、記録ヘッド５２に対して搬送方向Ｄsの下流側には、ＵＶランプ６３が設けられている。このＵＶランプ６３は強い紫外線を照射することで、記録ヘッド５２が吐出した透明インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。これによって、透明インクをシートＳ表面に定着させることができる。

上述のとおり、シートＳはプラテンドラム３０に巻き掛けられて支持される。こうしてプラテンドラム３０の外周面の巻掛部Ｒaに巻き掛けられたシートＳに対しては、シートＳ表面に着弾したＵＶインクを硬化させるために、紫外線が照射される。そして、プロセス部３では、この際のＵＶインクの温度上昇を抑えるために、プラテンドラム３０を冷却して、ＵＶインクが発する熱をプラテンドラム３０に逃がすよう構成されている。

具体的には、プラテンドラム３０の外周面のうち、シートＳが巻き掛けられていないリリース部Ｒb（非巻掛部分）に対向して、冷却ファン８１が配置されている。この冷却ファン８１は、リリース部Ｒbにおいて露出するプラテンドラム３０の外周面に送風して、プラテンドラム３０を冷却する。なお、この際の冷却効率を上げるために、プラテンドラム３０は、銅やアルミといった金属製のものを用いることができる。

このように、プロセス部３では、プラテンドラム３０の外周部に巻き掛けられるシートＳに対して、インクの吐出および硬化が適宜実行されて、透明インクでコーティングされたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成されたシートＳが、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。

巻取部４は、シートＳの端を巻き付けた巻取軸４０の他に、巻取軸４０と後駆動ローラー３２の間でシートＳを裏面側から巻き掛ける従動ローラー４１を有する。巻取軸４０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き取って支持する。つまり、巻取軸４０が図１の時計回りに回転すると、後駆動ローラー３２から搬送されてきたシートＳが従動ローラー４１を経由して巻取軸４０に巻き取られる。ちなみに、シートＳは、巻取軸４０に着脱自在な芯管（図示省略）を介して巻取軸４０に巻き取られる。したがって、巻取軸４０に巻き取られたシートＳが満杯になった際には、芯管ごとシートＳを取り外すことが可能となっている。

以上がプリンター１の装置構成の概要である。続いて、プリンター１を制御する電気的構成について説明を行なう。図２は、図１に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に示すブロック図である。上述したプリンター１の動作は、図２に示すホストコンピューター１０によって制御される。ホストコンピューター１０では、制御動作を統括するホスト制御部１００がＣＰＵ(Central Processing Unit)やメモリーにより構成されている。また、ホストコンピューター１０にはドライバー１２０が設けられており、このドライバー１２０がメディア１２２からプログラム１２４を読み出す。なお、メディア１２２としては、ＣＤ(Compact Disk)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disk)、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリー等の種々のものを用いることができる。そして、ホスト制御部１００は、メディア１２２から読み出したプログラム１２４に基づいて、ホストコンピューター１０の各部の制御やプリンター１の動作の制御を行なう。

さらに、ホストコンピューター１０には作業者とのインターフェースとして、液晶ディスプレー等で構成されるモニター１３０と、キーボードやマウス等で構成される操作部１４０とが設けられている。モニター１３０には、印刷対象の画像の他にメニュー画面が表示される。したがって、作業者は、モニター１３０を確認しつつ操作部１４０を操作することで、メニュー画面から印刷設定画面を開いて、印刷媒体の種類、印刷媒体のサイズ、印刷品質等の各種の印刷条件を設定することができる。なお、作業者とのインターフェースの具体的構成は種々の変形が可能であり、例えばタッチパネル式のディスプレーをモニター１３０として用い、このモニター１３０のタッチパネルで操作部１４０を構成しても良い。

一方、プリンター１では、ホストコンピューター１０からの指令に応じてプリンター１の各部を制御するプリンター制御部２００が設けられている。そして、記録ヘッド、ＵＶランプおよびシート搬送系の装置各部はプリンター制御部２００によって制御される。これら装置各部に対するプリンター制御部２００の制御の詳細は次のとおりである。

プリンター制御部２００は、カラー画像を形成する各記録ヘッド５１のインク吐出タイミングを、シートＳの搬送に応じて制御する。具体的には、このインク吐出タイミングの制御は、プラテンドラム３０の回転軸に取り付けられて、プラテンドラム３０の回転位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力（検出値）に基づいて実行される。つまり、プラテンドラム３０はシートＳの搬送に伴って従動回転するため、プラテンドラム３０の回転位置を検出するドラムエンコーダーＥ30の出力を参照すれば、シートＳの搬送位置を把握することができる。そこで、プリンター制御部２００は、ドラムエンコーダーＥ30の出力からｐｔｓ(print timing signal)信号を生成し、このｐｔｓ信号に基づいて各記録ヘッド５１のインク吐出タイミングを制御することで、各記録ヘッド５１が吐出したインクを搬送されるシートＳの目標位置に着弾させて、カラー画像を形成する。

また、記録ヘッド５２が透明インクを吐出するタイミングも、同様にドラムエンコーダーＥ30の出力に基づいてプリンター制御部２００により制御される。これによって、複数の記録ヘッド５１によって形成されたカラー画像に対して、透明インクを的確に吐出することができる。さらに、ＵＶランプ６１、６２、６３の点灯・消灯のタイミングや照射光量もプリンター制御部２００によって制御される。

また、プリンター制御部２００は、図１を用いて詳述したシートＳの搬送を制御する機能を司る。つまり、シート搬送系を構成する部材のうち、繰出軸２０、前駆動ローラー３１、後駆動ローラー３２および巻取軸４０それぞれにはモーターが接続されている。そして、プリンター制御部２００はこれらのモーターを回転させつつ、各モーターの速度やトルクを制御して、シートＳの搬送を制御する。このシートＳの搬送制御の詳細は次のとおりである。

プリンター制御部２００は、繰出軸２０を駆動する繰出モーターＭ20を回転させて、繰出軸２０から前駆動ローラー３１にシートＳを供給する。この際、プリンター制御部２００は、繰出モーターＭ20のトルクを制御して、繰出軸２０から前駆動ローラー３１までのシートＳのテンション（繰出テンションＴa）を調整する。つまり、繰出軸２０と前駆動ローラー３１の間に配置された従動ローラー２１には、繰出テンションＴaを検出するテンションセンサーＳ21が取り付けられている。このテンションセンサーＳ21は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ21の検出結果に基づいて、繰出モーターＭ20のトルクをフィードバック制御して、シートＳの繰出テンションＴaを調整する。

この際、シートＳが幅方向（図１の紙面の直交方向）に位置ずれを起こして、シートＳにかかるテンションが幅方向において分布しないように、プリンター制御部２００は、繰出軸２０から前駆動ローラー３１へ供給されるシートＳの幅方向の位置を調整しつつ、シートＳの繰り出しを行う。つまり、プリンター１には、繰出軸２０および従動ローラー２１それぞれを軸方向（言い換えればシートＳの幅方向）に変位させるステアリングユニット７が設けられている。そして、ステアリングユニット７の動作が、従動ローラー３３に取り付けられた２つのテンションセンサーＳ33（図３）の検出結果に基づいて制御される。

図３はテンションセンサーの配置の一例を模式的に示す図である。同図に示すように、従動ローラー３３には、その軸方向（言い換えればシートＳの幅方向）の両端部それぞれにテンションセンサーＳ33が取り付けられている。これらテンションセンサーＳ33は、それぞれの取り付け位置におけるシートＳのテンションを計測するロードセルによって構成される。これによって、幅方向において異なる複数の位置でシートＳのテンションを検出することができる。そして、プリンター制御部２００は、これらテンションセンサーＳ33の検出値の差分がゼロになるように、ステアリングユニット７をフィードバック制御して、シートＳの幅方向への位置を調整する。これによって、シートＳの幅方向への位置が適切化されて、シートＳには幅方向に均一なテンションが与えられる。

また、プリンター制御部２００は、前駆動ローラー３１を駆動する前駆動モーターＭ31と、後駆動ローラー３２を駆動する後駆動モーターＭ32とを回転させる。これによって、繰出部２から繰り出されたシートＳがプロセス部３を通過する。この際、前駆動モーターＭ31に対しては速度制御が実行される一方、後駆動モーターＭ32に対してはトルク制御が実行される。つまり、プリンター制御部２００は、前駆動モーターＭ31のエンコーダー出力に基づいて、前駆動モーターＭ31の回転速度を一定に調整する。これによって、シートＳは、前駆動ローラー３１によって一定速度で搬送される。

一方、プリンター制御部２００は、後駆動モーターＭ32のトルクを制御して、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２までのシートＳのテンション（プロセステンションＴb）を調整する。つまり、プラテンドラム３０と後駆動ローラー３２の間に配置された従動ローラー３４には、プロセステンションＴbを検出するテンションセンサーＳ34が取り付けられている。このテンションセンサーＳ34は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ34の検出結果に基づいて、後駆動モーターＭ32のトルクをフィードバック制御して、シートＳのプロセステンションＴbを調整する。

また、プリンター制御部２００は、巻取軸４０を駆動する巻取モーターＭ40を回転させて、後駆動ローラー３２が搬送するシートＳを巻取軸４０に巻き取る。この際、プリンター制御部２００は、巻取モーターＭ40のトルクを制御して、後駆動ローラー３２から巻取軸４０までのシートＳのテンション（巻取テンションＴc）を調整する。つまり、後駆動ローラー３２と巻取軸４０の間に配置された従動ローラー４１には、巻取テンションＴcを検出するテンションセンサーＳ41が取り付けられている。このテンションセンサーＳ41は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ41の検出結果に基づいて、巻取モーターＭ40のトルクをフィードバック制御して、シートＳの巻取テンションＴcを調整する。

さらに、プリンター制御部２００は、プラテンドラム３０を冷却する冷却ファン８１を、温度センサーＳ30の検出結果に基づいて制御する。この温度センサーＳ30は、赤外線放射温度計等の非接触式の温度計で構成することができる。図１に示すように、温度センサーＳ30は、リリース部Ｒbにおいて露出するプラテンドラム３０の外周面に対向して配置されている。具体的には、リリース部Ｒbのうち、シートＳから分岐してから冷却ファン８１の対向部分に至るまでの範囲の温度を検出するように、温度センサーＳ30は配置されている。そして、プリンター制御部２００は、温度センサーＳ30の検出温度が所定の閾値以上の場合に、冷却ファン８１を動作させてプラテンドラム３０を冷却する一方、温度センサーＳ30の検出温度が当該閾値未満の場合は、冷却ファン８１を停止する。

以上に説明したように、この実施形態では、シートＳは、当該シートＳとの間の摩擦力を受けて回転するプラテンドラム３０に巻き掛けられて支持されている。このような構成では、シートＳを支持するプラテンドラム３０がシートＳの搬送に追従して回転するため、搬送されるシートＳとプラテンドラム３０との間への空気の混入を抑えて、プラテンドラム３０への巻き掛け部分でシートＳをプラテンドラム３０に密着させることができる。そして、このプラテンドラム３０は冷却されているため、シートＳの熱は、プラテンドラム３０に巻き掛けられて密着する部分を介して、プラテンドラム３０へと伝わることとなる。その上で、この実施形態は、シートＳのプラテンドラム３０に巻き掛けられた部分で、ＵＶインクを紫外線照射により硬化させている。したがって、紫外線照射による硬化に伴ってＵＶインクが発した熱を、シートＳのプラテンドラム３０に巻き掛けられた部分を介して、プラテンドラム３０へと速やかに逃がすことができる。よって、シートＳのインク付着部分の温度上昇を小さくして、シートＳでの温度分布を抑えることができ、その結果、シートＳでのしわの発生を抑制し、高品質の画像を得ることが可能となっている。

また、プラテンドラム３０を搬送されるシートＳに対して滑らせずに従動させる構成では、プラテンドラム３０とシートＳの間における摩擦熱の発生を抑えることができる。したがって、プラテンドラム３０の冷却を効果的に実行できるといった利点がある。

また、この実施形態では、シートＳが巻き掛けられていない、プラテンドラム３０の外周面のリリース部Ｒbを、冷却ファン８１によって冷却している。このような構成は、シートＳを挟まずにプラテンドラム３０を直接冷却して、プラテンドラム３０を効率的に冷却することができる。

さらに、リリース部Ｒbに対向して冷却ファン８１を配置した構成は、次のような利点も有する。つまり、上述のとおり、プラテンドラム３０はシートＳの搬送に追従して回転する。したがって、シートＳを巻き掛ける巻掛部ＲaでＵＶインクの熱を吸収したプラテンドラム３０の外周面は、プラテンドラム３０の回転に伴って、リリース部Ｒbを通過した後に再び巻掛部Ｒaに至ってＵＶインクの放熱に供する。この際、この放熱を効果的に行うためには、再び巻掛部Ｒaに至る前に、プラテンドラム３０の外周面を冷却しておくことが好適となる。これに対して、この実施形態では、再び巻掛部Ｒaに至る前のリリース部Ｒbにおいてプラテンドラム３０の外周面が冷却されるため、その後のＵＶインクの放熱を効果的に行うことが可能となっている。

ちなみに、プラテンドラム３０の冷却は常時行なう必要は無い。つまり、シートＳからプラテンドラム３０への放熱が行われる程度にプラテンドラム３０の温度が十分低い場合は、プラテンドラム３０の冷却を停止する一方、プラテンドラム３０の温度が所定温度以上になった場合に、プラテンドラム３０の冷却を行なっても良い。そこで、この実施形態では、温度センサーＳ30の検出温度が所定の閾値以上となった場合に、冷却ファン８１はプラテンドラム３０の冷却を実行する。このような構成では、プラテンドラム３０の冷却を不必要に行うこと無く、省電力化を図るといった効果が期待できる。

ところで、この実施形態のように、シートＳをプラテンドラム３０に密着させてシートＳからプラテンドラム３０へと放熱するにあたっては、シートＳに均一なテンションを与えて、シートＳとプラテンドラム３０との密着性を高めることが好適となる。しかしながら、搬送経路Ｐcに直交する幅方向にシートＳが位置ずれを起こすことによって、シートＳにかかるテンションが直交方向において分布してしまう場合がある。

これに対してこの実施形態では、シートＳの幅方向において互いに異なる位置に配置されて、それぞれの位置でのシートＳのテンションを検出する複数のテンションセンサーＳ33が設けられている。そして、各テンションセンサーＳ33の検出結果に基づいて、幅方向におけるシートＳの位置が調整される。したがって、幅方向におけるシートＳの位置ずれを適宜修正して、幅方向におけるシートＳのテンション分布を抑制することができる。よって、シートＳとプラテンドラム３０との密着性を高めて、シートＳからプラテンドラム３０への放熱を促進することができ、その結果、シートＳでのしわの発生を抑制し、高品質の画像を得ることが可能となる。

第２実施形態
図４は、第２実施形態にかかるプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す正面図である。第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、主としてプラテンドラム３０の構成であるので、以下ではこの差異部分を中心に説明を行なうこととし、共通部分については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、第２実施形態においても、上記実施形態と共通する構成を具備することで、上記実施形態と同様の効果を奏することは言うまでも無い。

第２実施形態では、プラテンドラム３０は中空に形成されており、その中空部３０１（中空部分）は、プラテンドラム３０の軸方向に開口している。図示は省略しているが、中空部３０１の中心部分にはプラテンドラム３０の回転軸が通っている。そして、プラテンドラム３０の外周部分３０２は、この回転軸から放射状に延びる複数のリブ（図示省略）によって支持されて、回転軸中心に回転自在となっている。

このようなプラテンドラム３０の内壁３０３には、プラテンドラム３０の周方向に並んで複数のフィン３０４が形成されている。各フィン３０４は、内壁３０３からプラテンドラム３０の中心軸に向いて突出するように形成されている。なお、図４では、フィン３０４は部分的に示されているが、実際にはプラテンドラム３０の全周に渡ってフィン３０４が並んでいる。

そして、このように構成されたプラテンドラム３０がシートＳの搬送に伴って回転する。したがって、プラテンドラム３０の周方向に並んで取り付けられた複数のフィン３０４が、プラテンドラム３０と一緒に回転する。これによって、フィン３０４で周囲の空気を切って、フィン３０４からの放熱を促進し、プラテンドラム３０を効果的に冷却することが可能となっている。特に第２実施形態では、フィン３０４を冷却ファン８１と併用することで、プラテンドラム３０をより効果的に冷却することができる。

また、第２実施形態では、プラテンドラム３０は中空に形成されており、フィン３０４はプラテンドラム３０の内壁に形成されている。このような構成では、フィン３０４の配置スペースをプラテンドラム３０の外側に設ける必要が無く、プリンター１の小型化を図ることができる。

第３実施形態
図５は、第３実施形態にかかるプリンターが備える装置構成の一例を模式的に示す正面図である。以下では、第３実施形態と上記実施形態との差異部分を中心に説明を行なうこととし、共通部分については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、第３実施形態においても、上記実施形態と共通する構成を具備することで、上記実施形態と同様の効果を奏することは言うまでも無い。

この実施形態では、上記実施形態と異なり、プラテンドラム３０の外周面の温度を検出する温度センサーＳ30が排される一方、シートＳの表面温度を検出する温度センサーＳsが設けられている。この温度センサーＳsは、赤外線放射温度計等の非接触式の温度計で構成されており、搬送経路ＰcにおいてＵＶランプ６２の下流側でシートＳの表面の温度を検出する。そして、プリンター制御部２００は、プラテンドラム３０を冷却する冷却ファン８１を、温度センサーＳsの検出結果に基づいて制御する。なお、このときの制御内容は、上述した温度センサーＳ30を用いたそれと同様であるので、説明を省略する。

また、プラテンドラム３０の中空部３０１の開口に対しては、冷却ファン８２が対向する。そして、この冷却ファン８２によって、プラテンドラム３０の中空部３０１に送風が行われる。これによって、フィン３０４が設けられたプラテンドラム３０の中空部３０１に気流が作られて、フィン３０４からの放熱がさらに促進され、プラテンドラム３０をより効果的に冷却することができる。

この際、冷却ファン８２の送風は、温度センサーＳ303の検出結果に基づいて制御される。この温度センサーＳ303は、赤外線放射温度計等の非接触式の温度計で構成されており、プラテンドラム３０の内壁３０３の温度を検出する。そして、プリンター制御部２００が、温度センサーＳ303の検出温度が所定の閾値以上の場合に、冷却ファン８２を動作させてプラテンドラム３０を冷却する一方、温度センサーＳ303の検出温度が当該閾値未満の場合は、冷却ファン８２を停止する。これによって、プラテンドラム３０の内壁温度に応じて適切に冷却ファン８２を作動させて、プラテンドラム３０の冷却を効率的に行うことが可能となっている。

その他
以上のように、上記実施形態では、プリンター１が本発明の「画像記録装置」に相当し、シートＳが本発明の「記録媒体」に相当し、プラテンドラム３０が本発明の「ドラム」に相当し、記録ヘッド５１が本発明の「吐出部」に相当し、ＵＶランプ６２、６３が本発明の「光照射部」に相当し、ＵＶインクが本発明の「インク」に相当し、冷却ファン８１、フィン３０４あるいは冷却ファン８２が本発明の「冷却部」に相当し、前駆動ローラー３１、後駆動ローラー３２、前駆動モーターＭ31、後駆動モーターＭ32およびプリンター制御部２００が協働して本発明の「搬送部」として機能している。また、搬送経路Ｐcが本発明の「搬送経路」に相当し、シートＳの幅方向が本発明の「直行方向」に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、プラテンドラム３０を冷却する構成は、上記のものに限られず種々の変形が可能である。したがって、プラテンドラム３０の冷却機構を図６のように構成することもできる。ここで、図６はプラテンドラムの冷却機構の変形例を模式的に示す図である。図６では、ヒートパイプを内蔵する冷却ローラー８３（接触ローラー）が、リリース部Ｒbにおいてプラテンドラム３０の外周面に当接しつつ、プラテンドラム３０に対して従動して回転する。こうして、プラテンドラム３０は、冷却ローラー８３によって冷却される。この際、冷却ローラー８３の冷却動作は、温度センサーＳ30の検出結果に基づいて制御する。なお、このときの制御内容は、上述した冷却ファン８１を用いたそれと同様であるので、説明を省略する。

あるいは、プラテンドラム３０の冷却機構を図７のように構成することもできる。ここで、図７はプラテンドラムの冷却機構の他の変形例を模式的に示す図である。図７では、プラテンドラムの冷却機構として、液体塗布部８４が設けられている。この液体塗布部８４は、アルコールや水等の液体を貯留する容器８４１と、容器８４１内の液体を汲み上げる汲上ローラー８４２と、汲上ローラー８４２が汲み上げた液体をリリース部Ｒbにおいてプラテンドラム３０の外周面に塗布する塗布ローラー８４３（接触ローラー）を有する。そして、プラテンドラム３０は、塗布された液体の気化熱によって冷却される。

なお、この構成では、汲上ローラー８４２の回転数を変えて、汲上ローラー８４２が単位時間に汲み上げる液体の量を調整することで、プラテンドラム３０への液体の塗布量を増減して、プラテンドラム３０の冷却度合を制御することができる。具体的には、この冷却度合は、温度センサーＳ30の検出結果に基づいて制御する。なお、このときの制御内容は、上述した冷却ファン８１を用いたそれと同様であるので、説明を省略する。

また、図６や図７で示した機構以外で、プラテンドラム３０を冷却しても良い。具体的には、プラテンドラム３０そのものにヒートパイプを取り付けて、このヒートパイプでプラテンドラム３０を冷却するように構成しても良い。

また、上では、プラテンドラム３０を冷却する種々の機構８１、３０４、８２、８３、８４を挙げたが、これらは併用しても良いし、単独で用いても良い。具体例を挙げると、上記第２実施形態では、冷却ファン８１とフィン３０４が併用されていた。しかしながら、冷却ファン８１を用いずにフィン３０４のみでプラテンドラム３０を冷却するように構成しても良い。

上記実施形態では、プラテンドラム３０の冷却機構８１、８２、８３、８４の動作タイミングを制御していた。しかしながら、これら冷却機構８１、８２、８３、８４を特に制御すること無く、常時動作させるように構成することもできる。

上記実施形態では、プラテンドラム３０の冷却機構８１、８２、８３、８４をリリース部Ｒbに対して配置していた。しかしながら、これら冷却機構８１、８２、８３、８４の位置はこれに限られない。

上述した各種温度センサーＳ30、Ｓ303、Ｓsの構成や位置も上述のものに限られず、適宜変更可能である。

また、テンションセンサーＳ33の配設位置も上述した従動ローラー３３に限られない。したがって、シートＳの搬送系を構成するその他の部材にテンションセンサーＳ33を設けても良い。

また、上記実施形態では、前駆動ローラー３１に対して速度制御を実行し、後駆動ローラー３２に対してトルク制御を実行していた。しかしながら、後駆動ローラー３２に対して速度制御を実行して、後駆動ローラー３２によりシートＳの搬送速度を決定するとともに、前駆動ローラー３１に対してトルク制御を実行して、前駆動ローラー３１によりシートＳのテンションＴbを調整しても良い。なお、この際に、シートＳのテンションＴbを検出するセンサーを、従動ローラー３３に設けるように構成しても良い。

また、シートＳの幅方向への位置を調整するステアリングユニット７の具体的構成についても、上述のものに限られず、適宜変更が可能である。したがって、例えば特許第４３２８０４３号公報等に記載の蛇行制御装置によってステアリングユニット７を構成しても良い。

１…プリンター、 Ｓ…シート、 ２００…プリンター制御部、 ３０…プラテンドラム、 ３１…前駆動ローラー、 ３２…後駆動ローラー、 ５１…記録ヘッド、 ５２…記録ヘッド、 ６２…ＵＶランプ、 ６３…ＵＶランプ、 ８１…冷却ファン、 ８２…冷却ファン、 ８３…冷却ローラー、 ８４…液体塗布部、 ３０３…フィン

Claims (16)

1. 記録媒体を搬送する搬送部と、
   その外周面に前記記録媒体を巻き掛けて、前記搬送部により搬送される前記記録媒体との間の摩擦力を受けて回転するドラムと、
   前記記録媒体の前記ドラムに巻き掛けられた部分に光硬化性のインクを吐出して画像を記録する吐出部と、
   前記吐出部に対して前記記録媒体の搬送経路の下流側で、前記記録媒体の前記ドラムに巻き掛けられた部分に光を照射して、前記記録媒体上のインクを硬化させる光照射部と、
   前記ドラムを冷却する冷却部と
   を備えたことを特徴とする画像記録装置。
2. 前記冷却部は、前記記録媒体が巻き掛けられていない、前記ドラムの外周面の非巻掛部分を冷却する請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記冷却部は、前記ドラムの外周面の前記非巻掛部分にファンで送風して、前記ドラムを冷却する請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記冷却部は、前記ドラムの外周面の前記非巻掛部分に接触する接触ローラーを有し、前記接触ローラーを用いて前記ドラムを冷却する請求項１または２に記載の画像記録装置。
5. 前記冷却部は、前記接触ローラーに取り付けられたヒートパイプによって、前記ドラムを冷却する請求項４に記載の画像記録装置。
6. 前記冷却部は、前記ドラムの外周面の前記非巻掛部分に前記接触ローラーで液体を塗布することで、前記ドラムを冷却する請求項４に記載の画像記録装置。
7. 前記光照射部による光の照射を受けた前記記録媒体の温度を検出する温度検出部をさらに備える請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像記録装置。
8. 前記ドラムの外周面の前記非巻掛部分の温度を検出する温度検出部をさらに備える請求項１ないし６のいずれか一項に記載の画像記録装置。
9. 前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記冷却部による前記ドラムの冷却動作を制御する制御部をさらに備えた請求項７または８に記載の画像記録装置。
10. 前記制御部は、前記温度検出部の検出結果が所定温度以上となった場合に、前記冷却部に前記ドラムの冷却を実行させる請求項９に記載の画像記録装置。
11. 前記冷却部は、前記ドラムの周方向に並んで前記ドラムに取り付けられたフィンで構成される請求項１に記載の画像記録装置。
12. 前記ドラムは中空に形成されており、前記フィンは前記ドラムの内壁に配置されている請求項１１に記載の画像記録装置。
13. 前記冷却部は、前記ドラムの中空部分に対して送風するファンを有する請求項１１または１２に記載の画像記録装置。
14. 前記ドラムの内壁の温度を検出する温度検出部と、
    前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記冷却部の前記ファンの送風を制御する制御部と
    をさらに備える請求項１３に記載の画像記録装置。
15. 前記記録媒体の搬送経路に直交する直交方向において互いに異なる位置に配置されて、それぞれの位置での前記記録媒体のテンションを検出する複数のテンション検出部と、
    前記各テンション検出部の検出結果に基づいて前記直交方向における前記記録媒体の位置を調整する位置調整機構と
    をさらに備える請求項１ないし１４のいずれか一項に記載の画像記録装置。
16. 記録媒体を搬送しつつ、前記記録媒体に光硬化性のインクを吐出して画像を記録した後に、前記記録媒体に光を照射して前記記録媒体上のインクを硬化させる画像記録方法において、
    前記記録媒体との間の摩擦力を受けて回転するドラムの外周面で、前記記録媒体のインクの吐出を受ける部分および前記光の照射を受ける部分を巻き掛けて支持しつつ、前記ドラムを冷却することを特徴とする画像記録方法。

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