JP2004106525A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　記録媒体上でインクの色混じりが発生せずに高精細な画像を形成することのできるインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】　インクジェット記録装置１は、帯状の記録媒体２を搬送する搬送装置３と、記録媒体２の幅方向に渡って配設されるとともに記録媒体２にカチオン重合型インクを液滴として噴出するラインヘッド２１，２１，…と、記録媒体２に着弾したカチオン重合型インクを紫外線照射するＵＶ光源２２，２２，…とを備える。更に、インクジェット記録装置１は、記録媒体２の温度を検出する温度検出手段５１と、記録媒体２に対して加熱又は冷却を行う温度調節手段５３と、画像形成の行われる位置の周辺の湿度を検出する湿度検出手段５２と、温度検出手段５１による検出結果及び湿度検出手段５３による検出結果に基づき温度検出手段５３とを備える。
【選択図】　　　図２

Description

　本発明は、インクを記録媒体に液滴として噴出することで記録媒体に画像を形成するインクジェット記録装置に関する。

　近年、インクジェット画像形成方式ではグラビア印刷方式より簡便・安価に画像を作成することができるため、写真・各種印刷・マーキング・カラーフィルターといった特殊印刷等、様々な印刷分野に応用されてきている。特に、インクジェット画像形成方式では、微細なドットを出射・制御するインクジェット画像形成方式のインクジェット記録装置と、色再現域・耐久性・出射適性等を改善したインクと、インク吸収性・色材発色性・表面光沢等を飛躍的に向上させた専用紙とを組み合わせて用い、銀塩写真に匹敵する画質を得ることも可能となっている。

　今日のインクジェット画像形成方式の画質向上は、インクジェット記録装置、インク及び専用紙の全てが揃って初めて達成される。しかしながら、専用紙を必要とするインクジェット記録装置では、記録媒体の種類が制限されてしまうことにより、記録媒体のコストアップが問題となるとともにインクジェット記録装置の応用範囲が狭くなってしまう。そこで、専用紙以外の記録媒体に対してもインクジェット画像形成方式により画像を形成する試みが多数なされている。具体的には、室温で固形のワックスインクを用いる相変化インクジェット方式、速乾性の有機溶剤を主体としたインクを用いるソルベント系インクジェット方式や、紫外線効果型のインクを画像形成後に紫外線（ＵＶ）で架橋させるＵＶインクジェット方式などである。

　中でも、ＵＶインクジェット方式は、ソルベント系インクジェット方式に比較して低臭気であり、速乾性・インク吸収性の無い記録媒体への画像形成ができる点で近年注目されつつあり、紫外線硬化型インク（以下、単にＵＶインクという。）が例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３等に開示されている。

　しかしながら、これらのＵＶインクを用いたとしても、記録媒体の種類や作業環境に依って着弾後のドット径が大きく変化してしまい、すべての記録媒体に対して高品質で高精細な画像を形成することは不可能である。
　また、従来のＵＶインクは硬化することで収縮し、ＵＶインクの収縮に伴い記録媒体も収縮するという問題点がある。特に、食品包装をはじめとする軟包装で使われる薄膜プラスチックフィルム及び粘着ラベル等はインクの硬化によって特に収縮が起こりやすく、その結果、軟包装印刷又はラベル印刷においてＵＶインクジェット方式が未だ実用化されていないのが現状である。
特公平５−５４６６７号公報 特開平６−２００２０４号公報 特表２０００−５０４７７８号公報

　ところで、ＵＶインクとしては、例えば、ラジカル重合型インクとカチオン重合型インクが知られているが、本出願人らは、カチオン重合型インク、特に、特定の組成のカチオン重合型インクを用いることにより、上述の薄膜プラスチックフィルム又は粘着ラベルにおいても、画像形成時の収縮を防止できることを見いだした。
　しかし、カチオン重合型インクの硬化特性は水（湿度）の影響を受けやすく、例えば、記録媒体にカチオン重合型インクを着弾させて画像形成する際に、カチオン重合型インクに紫外線を照射した場合でも充分に周囲の湿度の影響によってカチオン重合型インクが硬化しないという問題点がある。

　ＵＶインクジェット記録装置がＵＶインクをヘッドから記録媒体に向けて吐出し、吐出されたＵＶインクが記録媒体上に着弾した際にＵＶインクが液滴の状態から記録媒体の表面に沿って広がることによって、ＵＶインクが記録媒体の表面上にドットとして形成される。ここで、記録媒体上に高精細な画像を形成するためには、記録媒体上に多数形成されたドットの径がそれぞれのドット間で大きく異ならないことが好ましい。しかし、上述のように湿度の影響に依りカチオン重合型インクが紫外線を照射してから短時間で硬化しない場合には、それぞれのドット径が互いに異なってしまい、高精細な画像形成の観点からも湿度の影響は無視できない。

　そこで、本発明の目的は、記録媒体上でインクの色混じりが発生せずに高精細な画像を形成することのできるインクジェット記録装置を提供することである。

　以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明のように、
　前記搬送手段によって搬送される記録媒体の搬送方向と略直角となる方向に配設されたラインヘッドと、を備え、活性エネルギ線が照射されることにより硬化するインクを前記ラインヘッドから前記搬送手段で搬送される記録媒体に向かって吐出し画像形成を行うインクジェット記録装置であって、前記搬送手段によって搬送される記録媒体の温度を目標設定温度範囲内に制御する温度制御機構、を備えるインクジェット記録装置を提供する。

　請求項１に記載の発明では、温度制御機構によって記録媒体を目標設定温度範囲内に制御するので、記録媒体の温度をほぼ一定の温度とすることができる。そして、記録媒体をほぼ一定の温度とすることによって、記録媒体に着弾したインクの温度を十分に硬化する温度とすることができるとともに、記録媒体の温度を活性エネルギ線の照射により悪影響を受けない温度とすることができ、記録媒体に着弾したインクは活性エネルギ線の照射により短時間で硬化する。従って、記録媒体に着弾したインクのドット径を安定させることができる。
　また、インクの種類と記録媒体の種類とが変更されない場合には、記録媒体の温度をほぼ一定の温度とすることにより、着弾したどのインクの温度もほぼ一定とすることができ、着弾したインクの硬化速度を一定とし且つ着弾したインクの粘度を一定とすることが可能となり、記録媒体に着弾したインクのドット径をより確実に安定させることができる。
　また、ラインヘッドが搬送される記録媒体の搬送方向と略直角となる方向に配設されているため、ラインヘッドを記録媒体の搬送方向と略直角となる方向に走査せずとも記録媒体に画像形成することができる。走査式のインクジェット記録装置ではインクジェットヘッドが走査している間には記録媒体の搬送を停止しなければならない（つまり、記録媒体を間欠的に搬送しなければならない）が、本発明ではラインヘッドを走査しなくても済むため、記録媒体を停止させずに連続して搬送することができる。記録媒体を連続的に搬送することで、温度制御機構によって記録媒体が部分的に集中して加熱されたり冷却されたりすることもなく、記録媒体を目標温度範囲内でほぼ一定の温度とすることができる。従って、記録媒体に着弾したインクのドット径をより確実に安定させることができる。
　以上のように、インクのドット径を安定させることができるから、記録媒体上でインクの色混じりが発生せずに高精細な画像を形成することができる。

　請求項２に記載の発明のように、請求項１に記載のインクジェット記録装置において、前記活性エネルギ線は少なくともその一部に可視光波長領域外の波長成分、すなわち、約３８０〜７００ｎｍの波長域を除く波長成分を含むのが好ましい。

　請求項３に記載の発明のように、請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記インクがカチオン重合型であることが好ましい。

　請求項３に記載の発明では、インクがカチオン重合型とされることにより、インクは硬化することで収縮せず、薄膜プラスチックフィルム及び粘着ラベルといった軟質な記録媒体に対しても画像形成時の収縮を防止できる。また、カチオン重合型インクは、硬化時における周囲の湿度の影響で充分に硬化しない場合があるが、カチオン重合型インクが活性エネルギ線の照射により硬化する際に、カチオン重合型インクが着弾する記録媒体の温度を制御することによってカチオン重合型インクに含まれるカチオン重合物質の重合反応が記録媒体の熱で促進されるから、カチオン重合型インクを充分に硬化させることができる。従って、様々な材質の記録媒体に対して高品質の画像形成が可能となる。

　請求項４に記載の発明のように、請求項１から３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度制御機構は、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に前記インクが着弾することで記録媒体に画像形成が行われ前記ラインヘッドに対向する画像形成位置又は前記画像形成位置よりも搬送方向の上流となる上流位置の少なくとも一方で、前記搬送手段によって搬送される記録媒体の温度を前記目標設定温度範囲内に制御することが好ましい。

　請求項４に記載の発明では、画像形成位置又上流位置の少なくとも一方で記録媒体が目標設定温度範囲内に制御されているため、インクが記録媒体に着弾した時点でインクの温度を十分に硬化する温度とすることができる。
　記録媒体に着弾した後にインクの温度を十分に硬化する温度とする場合では、着弾してからインクの温度が変化するまでタイムラグがあるので、インクが滲む恐れがある。それに対して、本発明では着弾した時点でインクの温度を十分に硬化する温度とすることができるため、着弾したインクが滲むこともないから、異なる色のインク同士が混じることもない。

　請求項５に記載の発明のように、請求項４に記載のインクジェット記録装置において、前記温度制御手段は、前記温度制御手段は、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に対して加熱を行う温度調節手段を備え、前記温度調節手段は前記上流位置に配置され、前記記録媒体が前記温度調節手段によって温度調節され熱量を受けた後に前記画像形成位置に搬送された場合に該記録媒体から失われる熱量は、該記録媒体に与えた熱量の１５％以下であることが好ましい。
　ここでの熱量とは一般の定義（エネルギ量）と同義であり、温度調節手段によって記録媒体に対して与えられたエネルギ量を示す。具体的には、記録媒体の温度Ｔを検出し、記録媒体の比熱κと温度制御領域の記録材料の重量Ｍを乗算した熱容量κＭを算出し、κＭ×Ｔにより求められる量である。

　請求項５に記載の発明では、当初の熱量の８５％以上を持つ記録媒体にインクが着弾することになるため、インクを十分に硬化する温度とすることができる。

　請求項６に記載の発明のように、請求項４又は５に記載のインクジェット記録装置において、上流位置が印字領域の始点から該印字領域の二倍の幅までの間にあることが好ましい。このようにすれば、記録媒体から失われる熱量が、温度調節手段によって記録媒体に与えた熱量の１５％以下となる。

　請求項７に記載の発明のように、請求項１から４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度制御機構は、前記記録媒体の温度を検出する温度検出手段と、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に対して加熱又は冷却のうちの少なくとも一方を行う温度調節手段と、前記温度検出手段によって検出された検出温度を予め設定された設定温度と比較することにより、前記温度調節手段の制御を行う制御手段と、を備えることが好ましい。

　請求項７に記載の発明では、制御手段が温度検出手段による検出温度を設定温度を比較することにより温度調節手段を制御するので、記録媒体の温度に対応させて温度調節手段の出力を変更することができる。つまり、記録媒体の温度が目標設定温度付近であれば、温度調節手段による加熱又は冷却を弱め、目標設定温度付近からかけ離れていれば、温度調節手段による加熱又は冷却を強めることが可能となる。したがって、効率的に記録媒体の温度制御を行うことができる。

　請求項８に記載の発明のように、請求項７に記載のインクジェット記録装置において、前記温度制御機構は、前記記録媒体の周辺の湿度を検出する湿度検出手段を更に有し、前記設定温度は、前記湿度検出手段によって検出された湿度によって変化することが好ましい。

　請求項９に記載の発明のように、請求項８に記載のインクジェット記録装置において、前記設定温度は、前記湿度検出手段によって検出された湿度の増加に伴って高くなることが好ましい。

　請求項１０に記載の発明のように、請求項７に記載のインクジェット記録装置において、前記設定温度を前記記録媒体の種類により変化させても良い。

　請求項１１に記載の発明のように、請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度調節手段は、前記記録媒体を印字領域で平面に保持するプラテンに用いる部材の前記記録媒体が当接する面の裏面に当接するようにしても良い。

　請求項１２に記載の発明のように、請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度調節手段は軸心回りに回転自在となって支持されるとともに発熱するヒートローラであり、前記ヒートローラは少なくとも９０°の中心角にわたってその外周が前記記録媒体に当接する構成としても良い。

　請求項１２に記載の発明では、発熱するヒートローラにその大きな面積にわたって記録媒体が当接するため、ヒートローラの熱が効率よく記録媒体に伝導するから、記録媒体を効率よく加熱することができる。従って、効率的に記録媒体の温度制御を行うことができる。

　請求項１３に記載の発明のように、請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度調節手段は板状を呈するとともに発熱するヒートプレートであり、前記ヒートプレートは前記記録媒体の搬送力の分力により前記記録媒体に当接する構成としても良い。

　請求項１３に記載の発明では、記録媒体の搬送力の分力が記録媒体に対しヒートプレートを密着させるように作用するため、ヒートプレートの熱が効率よく記録媒体に伝導するから、記録媒体を効率よく加熱することができる。従って、効率的に記録媒体の温度制御を行うことができる。

　請求項１４に記載の発明のように、請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度調節手段はペルチェ素子であり、前記ペルチェ素子と前記記録媒体を伝熱する伝熱部材を用い、前記伝熱部材は前記記録媒体の搬送力の分力により前記記録媒体と当接する構成としても良い。

　請求項１４に記載の発明では、ペルチェ素子と記録媒体を伝熱する伝熱部材が搬送力の分力によって記録媒体に密着するので、ペルチェ素子と記録媒体との間で効率よく熱交換を行え、記録媒体を効率よく加熱したり、記録媒体を効率よく冷却したりすることができる。従って、効率的に記録媒体の温度制御を行うことができる。

　請求項１５に記載の発明のように、請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度調節手段は、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に、加熱された温風を吹き付ける温風吹出し装置であっても良い。

　請求項１５に記載の発明では、加熱された温風を記録媒体に吹き付けることによって、記録媒体が熱伝達によって効率よく加熱される。従って、効率的に記録媒体の温度制御を行うことができる。

　請求項１６に記載の発明のように、請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記温度調節手段は、前記記録媒体の前記ラインヘッドと対向する記録面の裏側に配置されている構成としても良い。

　請求項１６に記載の発明では、前記温度調節手段が記録面の裏側に配置されているから、ラインヘッドと記録媒体の間に温度調節手段がなく、ラインヘッドを記録媒体により近づけることができる。ラインヘッドを記録媒体に近づけることで、ラインヘッドから吐出させたインクが周囲の対流などによって飛散することを防止することができる。

　請求項１７に記載の発明のように、請求項１から１６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記活性エネルギ線が紫外線であっても良い。

　請求項１８に記載の発明のように、請求項１から１７の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記ラインヘッドから前記記録媒体に吐出される一滴のインクの量が２〜１５ｐｌであることが好ましい。

　請求項１９に記載の発明のように、請求項１から１８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記インクが前記記録媒体に着弾した後０．００１〜２．０秒の間に前記活性エネルギ線が前記インクに照射されることが好ましい。

　請求項２０に記載の発明のように、請求項１から１９の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記活性エネルギ線の照射が複数の段階に分かれて行われることが好ましい。

　請求項２１に記載の発明のように、請求項１から２０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置において、前記活性エネルギ線は、前記インクの硬化における最高照度が０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ²となる紫外線であることが好ましい。

　本発明によれば、記録媒体をほぼ一定の温度とすることによって、記録媒体に着弾したインクの温度を十分に硬化する温度とすることができるとともに、記録媒体の温度を活性エネルギ線の照射により悪影響を受けない温度とすることができ、記録媒体に着弾したインクは活性エネルギ線の照射により短時間で硬化する。
　また、ラインヘッドを走査しなくても済むため、記録媒体を停止させずに連続して搬送することができる。記録媒体を連続的に搬送することで、記録媒体が部分的に集中して加熱されたり冷却されたりすることもなく、記録媒体を目標温度範囲内でほぼ一定の温度とすることができる。
　従って、記録媒体に着弾したインクのドット径をより確実に安定させることができる。そのため、記録媒体に着弾したインクのドット径を安定させることができる。

　以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。

　図１は、本発明が適用されたインクジェット記録装置１を示した側面図である。このインクジェット記録装置１は、止まらずに連続して搬送されている記録媒体２に向けてＵＶインクを液滴として吐出することで記録媒体２に画像形成を行う装置であり、フィルム状であって且つ帯状である記録媒体２を搬送する搬送装置３と、搬送装置３によって搬送される記録媒体２に対して画像形成を行う画像形成部４と、を具備する。

　搬送装置３は、互いに平行になって配置された元巻きローラ６、従動ローラ７〜１３及び駆動ローラ１４と、これらローラ６〜１４に対して平行な張力調整用ローラ１５とを備える。

　元巻きローラ６はその軸心回りに回転自在となって支持されており、元巻きローラ６には記録媒体２が予め巻回されている。従動ローラ７〜１３も、それぞれの軸心回りに回転自在となって支持されている。駆動ローラ１４は、その軸心回りに回転自在となっており、図示しないモータ等の駆動源によって回転される。

　従動ローラ７，８，９，１０，１２，１３は同一水平面上に配置されており、記録媒体２の搬送方向上流側から従動ローラ７、８、９、１０、１２、１３の順に配列されている。また、元巻きローラ６、従動ローラ１１及び駆動ローラ１４は、従動ローラ７の下方において同一水平面上に配置されており、記録媒体２の搬送方向上流側から元巻きローラ６、従動ローラ１１、駆動ローラ１４の順に配列されている。

　張力調整用ローラ１５はその軸心回りに回転自在となってアーム１６の一端部に取り付けられている。アーム１６は、ローラ６〜１５の軸心に対して直角となる方向に延在している。アーム１６の他端部には空気圧システム及び油圧システムといった駆動手段１７が連結されており、駆動手段１７によってアーム１６に駆動力が付与されることによってアーム１６が他端部を中心にして上下に回動される。アーム１６が他端部を中心にして上下に回動されることで、張力調整用ローラ１５も上下に移動するが、張力調整用ローラ１５の上下の移動範囲内に元巻きローラ６、従動ローラ１１及び駆動ローラ１４のある水平面が含まれている。張力調整用ローラ１５が元巻きローラ６、従動ローラ１１及び駆動ローラ１４と同一水平面に位置した場合には、元巻きローラ６と従動ローラ１１の間に張力調整用ローラ１５が配される。

　元巻きローラ６から導き出された記録媒体２は、ローラ７、８、１５、９、１０、１１、１２、１３の順に掛けられ、駆動ローラ１４に導かれている。これにより、記録媒体２の搬送される搬送経路が確立される。そして、モータ等の駆動源によって駆動ローラ１４が回転することで、記録媒体２が元巻きローラ６から引き出されて、引き出された記録媒体２はローラ７→ローラ８→ローラ１５→ローラ９→ローラ１０→ローラ１１→ローラ１２→ローラ１３→駆動ローラ１４の順に搬送される。なお、従動ローラ９は、少なくとも９０°の中心角にわたってその外周が記録媒体２に当接している。

　ここで、駆動手段１７によってアーム１６が上方へ回動されると張力調整用ローラ１５は従動ローラ８及び従動ローラ９に近づき、これによって、記録媒体２の搬送される搬送経路が短くなる。記録媒体２の搬送される搬送経路が短くなることで、記録媒体２の緊張が緩和され、記録媒体２に作用する張力が小さくなる。一方、アーム１６が回動へ回動されると張力調整用ローラ１５は従動ローラ８及び従動ローラ９から遠ざかり、これによって、従動ローラ８、張力調整用ローラ１５、従動ローラ９の順に結んだ経路が長くなる。記録媒体２の搬送される経路が長くなることで、記録媒体２が引張られ、記録媒体２に作用する張力が大きくなる。

　画像形成部４は、従動ローラ９と従動ローラ１０との間で張られた記録媒体２の上方において記録媒体２に対向するように配置されている。画像形成部４は、複数のラインヘッド２１，２１，…と、複数のＵＶ光源２２，２２，…と、ラインヘッド２１，２１，…及びＵＶ光源２２，２２，…を支持する支持体２３とを備える。

　ラインヘッド２１は、従動ローラ９から従動ローラ１０へと記録媒体２が搬送される方向に対して直交する方向つまり記録媒体２の幅方向に延在するように配設されている。ラインヘッド２１の下面は従動ローラ９と従動ローラ１０との間で張られた記録媒体２に指向されており、その下面には複数の吐出口が記録媒体２の幅方向に列を成して形成されている。ラインヘッド２１内にはそれぞれの吐出口に対応してピエゾ素子といった吐出手段が設けられており、それぞれの吐出手段によって各吐出口からＵＶインクが液滴として吐出される。このようなラインヘッド２１が記録媒体２の搬送方向に複数個列となって配列されるようにして支持体２３に取り付けられている。一つのラインヘッド２１からは数種の色（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを基本としており、その他にホワイト、ライトイエロー、ライトマゼンタ、ライトシアン、ライトブラック等がある。）のうちの何れかの色のＵＶインクが吐出される。基本的にラインヘッド２１ごとに異なる色のＵＶインクのインク滴が吐出されるが、同じ色のＵＶインクが二以上のラインヘッド２１から吐出されても良い。

　ＵＶ光源２２は、従動ローラ９から従動ローラ１０へと記録媒体２が搬送される方向においてそれぞれのラインヘッド２１よりも下流側にそれぞれ配置され、支持体２３に取り付けられている。つまり、記録媒体２の搬送方向においてＵＶ光源２２とラインヘッド２１が交互に配置されている。ＵＶ光源２２も、ラインヘッド２１と同様に、記録媒体２の幅方向に延在するように配設されている。このＵＶ光源２２は、従動ローラ９から従動ローラ１０へと搬送されている記録媒体２に向けて紫外線を照射するものである。ＵＶ光源２２から発する光は、紫外線波長領域のみの光であっても良いし、紫外線波長領域と可視光波長領域（約３８０〜７００ｎｍ）の光を含んでいても良い。つまり、ＵＶ光源２２から発する光には、可視光波長領域外の光（例えば、紫外線波長領域の光等のインクを硬化させる光）を少なくとも含んでいれば良い。

　画像形成部４の下方にはプラテン２４が画像形成部４に対向するように配置されている。このプラテン２４と画像形成部４との間で記録媒体２が搬送され、プラテン２４は記録媒体２を略平面状に保持するものである。プラテン２４の上面にはヒートプレート５３ａが備わっており、ヒートプレート５３ａは平板状となっており記録媒体２の幅方向に渡って配設されている。そして、ヒートプレート５３ａの表面がプラテン２４の上面を構成している。従動ローラ９から従動ローラ１０へと搬送されている記録媒体２は、ヒートプレート５３ａの表面に当接し、ヒートプレート５３ａが発熱することによって加熱される。ここで、記録媒体２が搬送される搬送経路中におけるプラテン２４（ヒートプレート５３ａ）上は、ラインヘッド２１，２１，…に対向した画像形成位置であって、ラインヘッド２１，２１，…から噴出されたＵＶインクの液滴が記録媒体２に着弾することで記録媒体２に画像形成が行われる画像形成位置である。

　なお、画像形成位置の範囲（即ち、搬送方向最も上流側に配置されたラインヘッド２１から吐出されたインクが記録媒体２に着弾する位置から、搬送方向最も上流側に配置されたラインヘッド２１から吐出されたインクが記録媒体２に着弾する位置までの範囲）を印字領域と称する。搬送方向最も上流側に配置されたラインヘッド２１から吐出されたインクが記録媒体２に着弾する位置を、印字領域の始点と称し、搬送方向最も上流側に配置されたラインヘッド２１から吐出されたインクが記録媒体２に着弾する位置を、印字領域の終点と称する。また、記録媒体２の両面のうち、画像形成位置にある記録媒体２のラインヘッド２１に向いた面を記録面と称し、その記録面の反対側を裏面と称する。

　次に、本実施形態においてインクジェット記録装置１の制御構成を図２を用いて説明する。
　インクジェット記録装置１には、図２に示すメディア温度制御機構５０が備わっている。
　メディア温度制御機構５０は、プラテン２４上においてラインヘッド２１により画像形成が行われる記録媒体２の温度を目標設定温度範囲内に制御することにより、記録媒体２に着弾したＵＶインクを所望温度に制御するものである。記録媒体２に着弾したＵＶインクが所望温度に制御されることによって、着弾したＵＶインクは湿度の影響を受けずに硬化する。目標設定温度範囲とは、ＵＶインクの硬化を阻害するような雰囲気の湿度であってもＵＶインクが十分に硬化する温度範囲である。しかしながら樹脂材料に加熱・印字を行う際には、樹脂材料が変形・軟化する場合が懸念される為、温度範囲には上限が生じる。例えば、塩化ビニルでは６０℃までとなる。

　メディア温度制御機構５０は、温度検出手段５１と、湿度検出手段５２と、温度調節手段５３と、制御手段５４とを備える。温度検出手段５１、湿度検出手段５２及び温度調節手段５３は制御手段５４に接続されている。

　温度調節手段５３は、画像形成位置又は画像形成位置よりも搬送経路の上流となる上流位置に設けられ、画像形成位置又は上流位置で記録媒体２に対して熱を与えることで記録媒体２を加熱するものである。また、温度調節手段５３に冷却機能を持たせて、加熱により記録媒体２の温度が上がり過ぎた場合に、或いは、画像形成位置において記録媒体２の周囲の温度が高くなり過ぎた場合に、温度調節手段５３によって記録媒体２の熱を放熱させて、記録媒体２を冷却しても良い。

　具体的には、温度調節手段５３は、発熱することで記録媒体２に熱を与えて画像形成位置において記録媒体２を加熱するヒートプレート５３ａ（図１に図示）である。また、温度調節手段５３の他の例としては、画像形成位置よりも搬送経路の上流側に配置された従動ローラ９に発熱機能を持たせることで従動ローラ９をヒートローラとし、従動ローラ９に当接した記録媒体２に熱を与えることで記録媒体２を加熱することとしても良い。また、記録媒体２に向けて加熱された気体を温風として吹き付ける温風ファンを温度調節手段５３として画像形成位置近傍に配設し、画像形成位置又は画像形成位置よりも搬送経路の上流側において記録媒体２を加熱しても良い。また、ヒータといった発熱体を温度調節手段５３として画像形成位置の近傍に配設し、発熱体で発した熱が記録媒体２に伝導・伝達・輻射することによって、画像形成位置又は画像形成位置よりも搬送経路の上流側において記録媒体２を加熱することとしても良い。更には、電流が流れることで放熱部（放熱側の伝熱部材）と吸熱部（吸熱側の伝熱部材）との間で熱交換を行うペルチェ素子を温度調節手段５３として画像形成位置近傍に配設し、放熱部を記録媒体２に当接させることによって、画像形成位置又は画像形成位置よりも搬送経路の上流側において記録媒体２を加熱させることとしても良い。上記温風ファン、上記ペルチェ素子及び上記発熱体を画像形成位置近傍に配設する場合としては、例えば図１に示したヒートプレート５３ａに対応する位置（つまり、記録媒体２の裏面と当接する位置）に配設しても良いし、ヒートプレート５３ａよりも更に下方の位置（つまり、記録媒体２の裏面と対向する位置）に配設しても良い。温風ファンをヒートプレート５３ａよりも下方の位置に配設する場合には、プラテン２４に通気口を形成し、温風ファンで発生した温風を通気口を通じて記録媒体２に吹き付ける。

　温度調節手段５３が冷却機能を有する場合に、例えば、ヒートポンプ等の気化熱により冷却を行うもの及びペルチェ素子の吸熱部等を温度調節手段５３として用いることができ、かつ、室温程度への冷却であれば記録媒体２に対して室温程度の空気を吹き付ける冷却ファン等を温度調節手段５３として用いることができる。ここで、ペルチェ素子の吸熱部を画像形成位置において記録媒体２に当接するようにペルチェ素子を設けても良い。

　以上のような温度調節手段５３が、ヒートプレート５３ａ、発熱機能のある従動ローラ９、ペルチェ素子の放熱部、ペルチェ素子の吸熱部のように記録媒体２に直接接すれば、記録媒体２と温度調節手段５３との間で効率よく熱伝導するため、記録媒体２を効率よく温度調節することができる。温度調節手段５３がヒートプレート５３ａであっても、発熱する従動ローラ９であっても、ペルチェ素子の放熱部であっても、ペルチェ素子の吸熱部であっても、記録媒体２が温度調節素子５３に直接接する場合には、記録媒体２に作用する搬送力の分力によって記録媒体５３が温度調節素子５３に当接する。

　上述のように温度調節手段５３として幾つかの例を挙げたが、画像形成位置又は画像形成位置よりも上流側において記録媒体２に対して熱を需給することによって記録媒体２を加熱・冷却できるものであれば、上記の例に限定されない。勿論、温度調節手段５３によって記録媒体２を加熱することのみであっても良いし、記録媒体２を冷却することのみであっても良いし、記録媒体２の加熱及び冷却の両方をできるものとしても良い。

　温度検出手段５１は、画像形成位置近傍に配置され、温度調節手段５３によって熱が需給されることで温度調節された記録媒体２の温度を検出するものである。温度検出手段５１は、検出した温度（以下、検出温度という。）を電気信号として制御手段５４へ出力する。例えば、図１に示すように、温度検出手段５１は、画像形成位置よりも上流側であって記録媒体２の画像形成面に対向するように配置された非接触型温度センサ５１ａであり、記録媒体２に直接接触しないで、加熱又は冷却された記録媒体２の温度を検出する。

　湿度検出手段５２は、画像形成位置近傍に配置され、ラインヘッド２１と記録媒体２との間における雰囲気の湿度を検出する。例えば、図１に示すように、湿度検出手段５２は、記録媒体２に接触しない程度に支持体２３から下方に延出するようにして支持体２３に取り付けられた湿度センサ５２ａであり、ラインヘッド２１と記録媒体２との間における雰囲気の湿度を検出する。湿度検出手段５２は、検出した湿度（以下、検出湿度という。）を電気信号として制御手段５４へ出力する。

　制御手段５４は、基本的には、温度検出手段５１で検出された検出温度を表す電気信号及び湿度検出手段５２で検出された検出湿度を表す電気信号に基づき温度調節手段５３を制御する装置である。制御手段５４は、汎用のＣＰＵ（central processing unit）及びメモリ等からなる演算処理装置、又は、専用の論理回路を有し、ＣＰＵ又は論理回路によって検出温度及び検出湿度を認識することができ、ＣＰＵ又は論理回路によって温度調節手段５３に対して制御信号を出力することができる。制御手段５４が検出温度及び検出湿度に基づいた制御信号を温度調節手段５３へ出力することで、温度調節手段５３が制御信号に従って加熱動作、冷却動作、加熱動作の停止、冷却動作の停止、加熱エネルギーの増減、冷却エネルギーの増減を行える。

　ここで、このインクジェット記録装置１に使用されるＵＶインクについて説明する。このＵＶインクは、カチオン重合型のものであり、ＵＶ照射により重合して硬化するカチオン重合性化合物と、このカチオン重合性化合物の重合反応をＵＶ照射により開始させるためのカチオン重合性光開始剤（光酸発生剤）と、インキとしての色をだすための色材とを少なくとも含むものである。カチオン重合型のＵＶインクは湿度及び温度の影響を受けやすく、湿度が高くなるにつれて硬化しにくくなるとともに温度が高くなるにつれて硬化しやすくなるという硬化特性を持ったものが多い。また、ＵＶインクには、カチオン重合型の光硬化樹脂で用いられる公知の各種添加剤のうちの少なくとも一部を添加するものとしても良い。

　また、この例では、ＵＶインクとしたが、必ずしも、紫外線により硬化が開始されるものだけではなく、紫外線以外の光（例えば、赤外線及び可視光）の照射によって重合を開始させるカチオン重合性光開始剤を用いるものとしても良い。近年では電子線重合型のインクの開発も進められており、活性エネルギ線として電子線を適用することとしても良い。つまり、本発明における活性エネルギ線とは、可視光、紫外線及び赤外線といった広義の光並びにＸ線等を含む電磁波だけでなく、電子線等も含む意である。本実施形態では、活性エネルギ線として紫外線を用いた場合を例として説明する。

　カチオン重合性化合物としては、各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。例えば、特開平６−９７１４、特開２００１−３１８９２、特開２００１−４００６８、特開２００１−５５５０７、特開２００１−３１０９３８、特開２００１−３１０９３７、特開２００１−２２０５２６に例示されているエポキシ化合物、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物などが挙げられる。

　芳香族エポキシドとして好ましいものは、少なくとも１個の芳香族核を有する多価フェノールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジまたはポリグリシジルエーテルであり、例えばビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、水素添加ビスフェノールＡあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル、ならびにノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。

　脂環式エポキシドとしては、少なくとも１個のシクロへキセンまたはシクロペンテン環等のシクロアルカン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる、シクロヘキセンオキサイドまたはシクロペンテンオキサイド含有化合物が好ましい。

　脂肪族エポキシドの好ましいものとしては、脂肪族多価アルコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはポリグリシジルエーテル等があり、その代表例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテルまたは１，６−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル、グリセリンあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジまたはトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールあるいはそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのジグリシジルエーテル等が挙げられる。ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイドおよびプロピレンオキサイド等が挙げられる。

　これらのエポキシドのうち、速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシドおよび脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本実施形態では、上記エポキシドの１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

　ビニルエーテル化合物としては、例えばエチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル等のジ又はトリビニルエーテル化合物、エチルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、イソプロペニルエーテル−Ｏ−プロピレンカーボネート、ドデシルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル等のモノビニルエーテル化合物等が挙げられる。

　これらのビニルエーテル化合物のうち、硬化性、密着性、表面硬度を考慮すると、ジ又はトリビニルエーテル化合物が好ましく、特にジビニルエーテル化合物が好ましい。また、上記ビニルエーテル化合物の１種を単独で使用してもよいが、２種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。

　本実施形態で用いられるオキセタン化合物は、オキセタン環を有する化合物のことであり、特開２００１−２２０５２６、特開２００１−３１０９３７に紹介されているような公知のあらゆるオキセタン化合物を使用できる。

　オキセタン環を５個以上有する化合物を使用すると、組成物の粘度が高くなるため、取扱いが困難になったり、又組成物のガラス転移温度が高くなるため、得られる硬化物の粘着性が十分でなくなってしまう。本実施形態で使用するオキセタン環を有する化合物は、オキセタン環を１〜４個有する化合物が好ましい。
　オキセタン環を有する化合物の製造方法は特に限定されず、従来知られた方法に従えばよい。上記製造方法は、例えばパティソン(D.B.Pattison,J.Am.Chem.Soc.,3455,79(1957))が開示している、ジオールからのオキセタン環合成法等がある。又、これら以外にも、分子量１０００〜５０００程度の高分子量を有する、１〜４個のオキセタン環を有する化合物も挙げられる。

　本実施形態においては、ＵＶインクが収縮することに伴って記録媒体の収縮を抑える目的で、光重合性化合物として少なくとも１種のオキセタン化合物と、エポキシ化合物及びビニルエーテル化合物から選ばれる少なくとも１種の化合物とを含有することが好ましい。

　カチオン重合性光開始剤としては、例えば、化学増幅型フォトレジストやカチオン重合に利用される化合物が用いられる（有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメ−ジング用有機材料」、ぶんしん出版（１９９３年）、１８７〜１９２ページ参照）。好適な化合物の例を以下に挙げる。
　第１に、ジアゾニウム、アンモニウム、ヨ−ドニウム、スルホニウム、ホスホニウムなどの芳香族オニウム化合物のB（C6F5）4-,ＰＦ6-，ＡｓＦ6-，ＳｂＦ6-，ＣＦ3ＳＯ3-塩を挙げることができる。対アニオンとしてボレート化合物をもつものは酸発生能力が高く好ましい。
　第２に、スルホン酸を発生するスルホン化物を挙げることができる。
　第３に、ハロゲン化水素を光発生するハロゲン化物を上げることができる。
　第４に、鉄アレン錯体を挙げることができる。

　本実施形態で使用されるインクは、特開平８−２４８５６１、特開平９−０３４１０６をはじめてとし、既に公知となっている活性エネルギ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。酸増殖剤を用いることで、さらなる吐出安定性向上を可能とする。

　本実施形態で使用されるインクでは、対イオンとしてアリールボレート化合物を有するジアゾニウム、ヨードニウム又はスルホニウムの芳香族オニウム化合物、鉄アレン錯体から選ばれる少なくとも１種の光酸発生剤が含有されることが好ましい。

　上述の色材としては、重合性化合物の主成分に溶解または分散できる色材が使用することができるが、耐候性の点でから顔料が好ましい。
　本発明で好ましく用いることのできる顔料を、以下に列挙する。
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ−１、３、１２、１３、１４、１７、８１、８３、８７、９５、１０９、４２、
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｏｒａｎｇｅ−１６、３６、３８、
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｒｅｄ−５、２２、３８、４８：１、４８：２、４８：４、４９：１、５３：１、５７：１、６３：１、１４４、１４６、１８５、１０１、
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｖｉｏｌｅｔ−１９、２３、
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌｕｅ−１５：１、１５：３、１５：４、１８、６０、２７、２９、
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ−７、３６、
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｗｈｉｔｅ−６、１８、２１、
　Ｃ．Ｉ　Ｐｉｇｍｅｎｔ　Ｂｌａｃｋ−７、

　また、本実施形態において、プラスチックフィルムのような透明基材での色の隠蔽性を上げる為に、白いＵＶインクを用いることが好ましい。特に、軟包装画像形成、ラベル画像形成においては、白インクを用いることが好ましいが、吐出量が多くなるため、前述した吐出安定性、記録媒体２のカール・しわの発生の観点から、自ずと使用量に関しては制限がある。

　上記顔料の分散には、例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル、ペイントシェーカー等を用いることができる。また、顔料の分散を行う際に、分散剤を添加することも可能である。分散剤としては、高分子分散剤を用いることが好ましく、高分子分散剤としてはＡｖｅｃｉａ社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズが挙げられる。

　また、分散助剤として、各種顔料に応じたシナージストを用いることも可能である。これらの分散剤および分散助剤は、顔料１００質量部に対し、１〜５０質量部添加することが好ましい。分散媒体は、溶剤または重合性化合物を用いて行うが、本発明に用いる照射線重合型インクでは、インク着弾直後に反応・硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。溶剤が硬化画像に残ってしまうと、耐溶剤性の劣化、残留する溶剤のＶＯＣの問題が生じる。よって、分散媒体は溶剤では無く重合性化合物、その中でも最も粘度の低いモノマーを選択することが分散適性上好ましい。

　顔料の分散は、顔料粒子の平均粒径を０．０８〜０．５μｍとすることが好ましく、最大粒径は０．３〜１０μｍ、好ましくは０．３〜３μｍとなるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、ろ過条件を適宜設定する。この粒径管理によって、ヘッドノズルの詰まりを抑制し、インクの保存安定性、インク透明性および硬化感度を維持することができる。
　本実施形態で使用されるインクにおいては、色材濃度としては、インク全体の１質量％乃至１０質量％であることが好ましい。

　本実施形態で使用されるインクには、上記説明した以外に様々な添加剤を用いることができる。例えば、インク組成物の保存性を高めるため、重合禁止剤を２００〜２００００ｐｐｍ添加することができる。紫外線硬化型のインクは、加熱、低粘度化して射出することが好ましいので、熱重合によるヘッド詰まりを防ぐためにも重合禁止剤を入れることが好ましい。この他にも、必要に応じて、界面活性剤、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類を添加することができる。

　記録媒体２に対する密着性を改善するため、極微量の有機溶剤をＵＶインクに添加することも有効である。この場合、耐溶剤性やＶＯＣ（揮発性有機化合物）の問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その使用量は０．１〜５％の範囲であり、好ましくは０．１〜３％である。また、ラジカル重合性モノマーと開始剤を組み合わせ、ラジカル・カチオンのハイブリッド型硬化インクとすることも可能である。

　上述のようなＵＶインクをインクジェット記録方式により記録媒体２上に吐出し、次いで記録媒体２に着弾したＵＶインクに対して紫外線（活性エネルギ線）を照射してＵＶインクを硬化させることになる。
　ここで、インクが着弾し、紫外線を照射して硬化した後の総インク膜厚が、２〜２０μｍであることが好ましい。スクリーン画像形成分野では、総インク膜厚が２０μｍを越えているのが現状であるが、記録媒体Ｒが薄いプラスチック材料であることが多い軟包装画像形成分野では、前述した記録媒体Ｒのカール・しわの問題でだけでなく、画像形成物全体のこし・質感が変わってしまうという問題が有るため使えない。

　また、本実施形態では、吐出する一滴のＵＶインクの量が２〜１５ｐｌであることが好ましい。高精細画像を形成するためには、液滴量がこの範囲であることが必要であるが、この液滴量で吐出する場合、前述した吐出安定性が特に厳しくなり、酸増殖剤が必須となる。

　本実施形態においては、発生光線の照射条件として、インク着弾後０．００１〜２．０秒の間に紫外線が照射されることが好ましく、より好ましくは０．００１〜１．０秒である。高精細な画像を形成するためには、照射タイミングができるだけ早いことが特に重要となる。

　また、紫外線を照射を２段階に分け、まずインク着弾後０．００１〜２．０秒の間に紫外線を照射し、かつ、更にもう一度紫外線を照射する方法も好ましい態様の１つである。紫外線の照射を２段階に分けることで、インク硬化の際に起こる記録媒体２の収縮をより抑えることが可能となる。なお、紫外線照射を３段階以上に分けても良い。

　本実施形態では、硬化に有効な波長域における最高照度が０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ²の低照度の紫外線を用いることが好ましい。従来、ＵＶインクジェット方式では、インク着弾後のドット広がることによる滲みを抑制するために、硬化に有効な波長域における最高照度が５０ｍＷ／ｃｍ²を超える高照度の光源が用いられるのが通常であった。しかしながら、これらの光源を用いると、記録媒体２の収縮が大きく、特に記録媒体２としてシュリンクラベルを用いた場合には収縮が非常に大きい。そのため、最高照度が５０ｍＷ／ｃｍ²を越えた紫外線を実質上使用できないのが現状であった。本実施形態では、酸増殖剤を用いることで、硬化に有効な波長域における最高照度が０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ²の低照度の紫外線を用いても、高精細な画像を形成できるとともに記録媒体２の収縮もない。
　また、硬化に有効な波長域における最高照度が５０〜３０００ｍＷ／ｃｍ²の紫外線を用いることも有効である。

　紫外線照射で用いるＵＶ光源２２の例としては、低圧水銀ランプ、ＵＶレーザー、キセノンフラッシュランプ、捕虫灯、ブラックライト、殺菌灯、冷陰極管、ＬＥＤ高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、無電極ＵＶランプをなどがあるが、これらに限定されない。

　次に、本実施形態で用いられる記録媒体２について説明する。記録媒体２としては、通常の非コート紙、コート紙の他、いわゆる軟包装に用いられる各種非吸収性のプラスチックおよびそのフィルムを用いることができ、各種プラスチックフィルムとしては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＯＰＳ（延伸ポリスチレン）フィルム、ＯＰＰ（延伸ポリプロピレン）フィルム、ＯＮｙ（延伸ナイロン）フィルム、ＰＶＣ（延伸ポリ塩化ビニル）フィルム、ＰＥ（ポリエチレン）フィルム、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）フィルムを挙げることができる。その他のプラスチックとしては、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）、ポリアセタール、ＰＶＡ（ポロビニルアルコール）、ゴム類などを使用することができる。

　また、金属類や、ガラス類にも適用可能である。これらの種類の中でも、特に熱でシュリンク可能な、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィルムへ画像を形成する場合に本発明の構成は、有効となる。これらの種類の記録媒体２は、インクの硬化収縮、硬化反応時の発熱などにより、フィルムのカール、変形が生じやすいばかりでなく、インク膜が基材の収縮に追従し難い。

　本実施形態では、表面エネルギーの低いＯＰＰフィルム、ＯＰＳフィルムや表面エネルギーの比較的大きいＰＥＴまでを含む、表面エネルギーが３５〜６０ｍＮ／ｍの広範囲の記録媒体Ｒに良好な高精細な画像を形成できる。

　本実施形態では、包装の費用や生産コスト等の記録媒体２のコスト、プリントの作製効率、各種のサイズのプリントに対応できる等の点で、長尺な記録媒体２を使用する方が有利である。

　次に、インクジェット記録装置１の動作について説明する。
　インクジェット記録装置１においては、インクカートリッジ、記録媒体２等をセットし、電源を投入することにより、画像形成可能な状態となる。

　そして、インクジェット記録装置１は画像形成動作を行う。つまり、インクジェット記録装置１によって記録媒体２に対して画像形成が行われている間は、駆動ローラ１４が回転しているとともに、ＵＶ光源２２，２２，…は紫外線を照射している。記録媒体２が駆動ローラ１４に巻回されていくことで、記録媒体２が元巻きローラ６から駆動ローラ１４へと搬送される。この間にラインヘッド２１，２１，…が適宜各吐出口からＵＶインクを液滴として噴出し、ＵＶインクの液滴がヒートプレート５３ａ上において記録媒体２に着弾する。着弾したＵＶインクの液滴はＵＶ光源２２から発した紫外線に照射されることで硬化し、これにより記録媒体２に画像が形成される。

　そして、画像形成が行われている間に、制御手段５４は、記録媒体２の温度が目標設定温度範囲内になるように温度調節手段５３を制御する。目標設定温度範囲内とは、画像形成位置における湿度であっても十分にＵＶインクが硬化する温度範囲である。ここで、目標設定温度範囲の上限を上閾値温度とし、目標設定温度範囲の下限を下閾値温度として、制御手段５４による制御の一例を以下で説明する。

　制御手段５４は、温度検出手段５１から入力した検出温度が目標設定温度範囲に含まれているか否かを判断する。そして、検出温度が上閾値温度より高くなった場合に、制御手段５４は、温度調節手段５３が記録媒体２を加熱しているとき又は温度調節手段５３が加熱も冷却も行っていないときには温度調節手段５３に冷却動作させたり、温度調節手段５３が記録媒体２を加熱しているときには温度調節手段５３による加熱を停止したり、温度調節手段５３が記録媒体２を加熱しているときには温度調節手段５３による加熱のエネルギーを下げたり、温度調節手段５３が記録媒体２を冷却しているときには温度調節手段５３による冷却エネルギーを上げたりする。一方、検出温度が下閾値温度より低くなった場合に、制御手段５４は、温度調節手段５３が記録媒体２を冷却しているとき又は温度調節手段５３が加熱も冷却も行っていないときには温度調節手段５３に加熱動作させたり、温度調節手段５３が記録媒体２を冷却しているときには温度調節手段５３による冷却を停止したり、温度調節手段５３が記録媒体２を冷却しているときには温度調節手段５３による冷却のエネルギーを下げたり、温度調節手段５３が記録媒体２を加熱しているときには温度調節手段５３による加熱エネルギーを上げたりする。また、検出温度が下閾値温度以上上閾値温度以下である場合には、制御手段４は、温度調節手段５３の加熱又は冷却の状態を保持するように温度調節手段５３を制御する。なお、制御手段５４は、目標設定温度範囲（上閾値温度及び下閾値温度）を記録媒体２の種類毎に記憶し、記録媒体２の種類により目標設定温度範囲を変化させる構成となっていても良い。

　制御手段５４は、以上のような温度制御を行っている間に並列して、検出湿度に基づいて目標設定温度範囲を調節する制御を行う。制御手段５４は、検出湿度が或る閾値湿度よりも高いか否かを判断する処理を行い、検出湿度が或る閾値湿度よりも高い場合には目標設定温度範囲の上閾値温度及び下閾値温度を高くし、検出湿度がある閾値湿度以下の場合には目標設定温度範囲の上閾値温度及び下閾値温度を低くする。制御手段５４は、このように上閾値温度及び下閾値温度を調節した上で、上述したように記録媒体２の温度が目標設定温度範囲内になるように温度調節手段５３を制御する。ここで、閾値湿度として、幾つかの値が制御手段５４に設定され又は記憶されていても良い。

　なお、目標設定温度範囲を調節する制御として、以下のような処理を行っても良い。ここで、制御手段５４のメモリ等には、図３に示すようなデータテーブルが予め記憶されている。データテーブルでは、湿度の項目に対して上閾値温度の項目と下閾値温度の項目が対応づけられている。図３において、湿度ａ１＜湿度ａ２＜湿度ａ３＜湿度ａ４＜湿度ａ５（ａ１〜ａ５は互いに重ならない範囲で幅を持っている。例えば、０％≦湿度ａ１＜２０％、２０％≦湿度ａ２＜４０％、４０％≦湿度ａ３＜６０％、６０％≦湿度ａ４＜８０％、８０％≦湿度ａ５≦１００％）であれば、上閾値温度ｂ１≦上閾値温度ｂ２≦上閾値温度ｂ３≦上閾値温度ｂ４≦上閾値温度ｂ５（ｂ１〜ｂ５は定数であり）、下閾値温度ｃ１≦下閾値温度ｃ２≦下閾値温度ｃ３≦下閾値温度ｃ４≦下閾値温度ｃ５（ｃ１〜ｃ５は定数であり）である。

　そして、制御手段５４は、検出湿度を図３に示された湿度の項目のうちの何れに該当するかを判定する。そして、制御手段５４は、該当した湿度の項目に対応する上閾値温度及び下閾値温度に設定した上で、上述したように記録媒体２の温度が目標設定温度範囲内になるように温度調節手段５３を制御する。
　例えば、制御手段５４が検出湿度を湿度ａ１に該当したと判断したら、上閾値温度をｂ１に設定するとともに、下閾値温度をｃ１に設定し、検出温度が下閾値温度ｃ１から上閾値温度ｂ１の範囲にある否かを判定する。制御手段５４は、その判定の結果に基づき上述したように温度調節手段５３を制御する。

　以上のように本実施形態によれば、メディア温度制御機構５０によって、記録媒体２の温度を目標設定温度範囲内に制御することができるため、記録媒体２をほぼ一定の温度とすることができる。記録媒体２の温度を一定の温度とすることで、着弾したＵＶインクを記録媒体２の温度に基づいて一定の粘度とすることができ、これにより、画像形成品質の向上を図ることができる。この場合、記録媒体２の温度が常にほぼ一定となっているため、この記録媒体２に付着したＵＶインクが低粘性の状態から高粘性の状態になって硬化するまでの時間は、常に安定する。従って、記録媒体２上でのＵＶインクの液滴径は常に安定したものとなる。

　更に、高湿度下でも充分にＵＶインクが硬化する温度となるようにメディア温度制御機構５０によって制御された記録媒体２上に着弾することにより、着弾したＵＶインクが記録媒体２によって活性化されるから、ＵＶインクが確実に硬化する。また、高湿度下でも記録媒体２上に着弾した全てのＵＶインクの液滴が、紫外線の照射及び記録媒体２の温度によりほぼ同様の条件で確実に硬化することになる。以上のことから、記録媒体２へのＵＶインクの付着性、滲み性が常に安定するとともに、ＵＶインクのドット径が安定し、かつ、色混じりの無いものとなる。

　また、周囲の湿度に従ってＵＶインクの硬化特性が定まり、特に十分にＵＶインクが硬化する温度が周辺の湿度に影響するが、本実施形態では検出湿度に応じて目標設定温度範囲が調節される。従って、湿度が変化した場合でも記録媒体２に着弾したＵＶインクは最適な硬化速度で硬化する。つまり、周囲の湿度に起因して画像形成品質が劣化することが無くなり、高品質な画像を形成することができる。

　また、画像形成部４でインクを液滴として噴出するものがラインヘッド２１であるため、記録媒体２を停止させずに連続して搬送させても、記録媒体２に画像形成を行うことができる。記録媒体２を連続的に搬送することで、温度調節手段５３（例えば、従動ローラ９やヒートプレート５３ａ）によって記録媒体２が部分的に集中して加熱されたり冷却されたりすることもなく、記録媒体２を目標温度範囲内でほぼ一定の温度とすることができる。従って、記録媒体２に着弾したインクのドット径をより確実に安定させることができる。

　また、本実施形態で用いられるＵＶインクはカチオン重合型であり、カチオン重合型インクは硬化することで収縮しないから、記録媒体２が軟質なものであっても硬質なものであってもＵＶインクの硬化時において記録媒体２が収縮することを防止することができる。

　なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
　例えば、温度調節手段５３は、画像形成位置及び画像形成位置よりも搬送経路の上流となる上流位置の両方に設けられていても良いし（例えば、ヒートローラである従動ローラ９とヒートプレート５３ａとを併用する。）、画像形成位置のみに設けられていても良いし（例えば、ヒートプレート５３ａのみを用いる。）、上流位置のみに設けられていても良い（例えば、ヒートローラである従動ローラ９のみを用いる。）。画像形成位置よりも上流となる上流位置のみに温度調節手段５３を設置する場合には、印字領域（つまり、画像形成位置の範囲）の始点から、印字領域の長さ（印字領域の始点から終点までの長さ）の二倍となる距離までの間に、温度調節手段５３を設置すると良い。例えば、ヒートローラである従動ローラ９のみを用いる場合には、搬送方向最上流に位置するラインヘッド２１により吐出されたインクが着弾する位置から従動ローラ９までの距離を、印字領域の始点から終点までの長さの二倍以内にするのことが好ましい。このようにすることによって、従動ローラ９によって熱量を受けた記録媒体２が搬送された印字領域の始点にまで搬送された時には、記録媒体２から失われる熱量は、その従動ローラ９によって受けた熱量の１５％以下となる。ここで、温度調節手段５３を画像形成位置よりも搬送経路の上流側に設けた場合に、温度調節手段５３から印字領域の始点までの搬送経路に沿った長さを変えていったときの記録媒体２の熱量を図４に示す。図４において、上流位置にある温度調節手段５３によって記録媒体２に受容された熱量を１００％とした場合に、画像形成位置における記録媒体２に保持された熱量の比率と、上流位置から画像形成位置までに搬送される際に損失した熱量の比率と、インクが硬化した否か（○が硬化を表し、×が未硬化を表し、△が少し不完全だが硬化したことを表す。）を示す。図４からわかるように、記録媒体２から失われる熱量の比率が１６％である場合には、インクが硬化しないが、記録媒体２から失われる熱量の比率が１３％であると、インクが多少硬化する。そして、記録媒体２から失われる熱量の比率が１０％以下となると、インクが完全に硬化することがわかる。

本発明が適用されたインクジェット記録装置を示した側面図である。 図１に示されたインクジェット記録装置に備わる温度制御機構を示した機能ブロック図である。 上記温度制御機構による制御に用いられるデータテーブルの一例を示した図面である。 記録媒体に受容された熱量を１００％とした場合に、記録媒体が搬送される際に記録媒体から損失した熱量の比率と、インク硬化との関係を示した図面である。

符号の説明

　　１　…　インクジェット記録装置
　　２　…　記録媒体
　　３　…　搬送装置（搬送手段）
　５０　…　メディア温度制御機構（温度制御機構）
　５１　…　温度検出手段
　５１ａ　…　非接触型温度センサ（温度検出手段）
　５２　…　湿度検出手段
　５２ａ　…　湿度センサ
　５３　…　温度調節手段
　５３ａ　…　ヒートプレート（温度調節手段）
　５４　…　制御手段

Claims (21)

1. 　記録媒体を搬送する搬送手段と、
   　前記搬送手段によって搬送される記録媒体の搬送方向と略直角となる方向に配設されたラインヘッドと、を備え、
   　活性エネルギ線が照射されることにより硬化するインクを前記ラインヘッドから前記搬送手段で搬送される記録媒体に向かって吐出し画像形成を行うインクジェット記録装置であって、
   　前記搬送手段によって搬送される記録媒体の温度を目標設定温度範囲内に制御する温度制御機構、を備えるインクジェット記録装置。
2. 　前記活性エネルギ線は少なくともその一部に可視光波長領域外の波長成分を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 　前記インクがカチオン重合型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記録装置。
4. 　前記温度制御機構は、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に前記インクが着弾することで記録媒体に画像形成が行われ前記ラインヘッドに対向する画像形成位置又は前記画像形成位置よりも搬送方向の上流となる上流位置の少なくとも一方で、前記搬送手段によって搬送される記録媒体の温度を前記目標設定温度範囲内に制御することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
5. 　前記温度制御手段は、前記搬送手段によって搬送される記録媒体に対して加熱を行う温度調節手段を備え、
   　前記温度調節手段は前記上流位置に配置され、
   　前記記録媒体が前記温度調節手段によって温度調節され熱量を受けた後に前記画像形成位置に搬送された場合に該記録媒体から失われる熱量は、該記録媒体に与えた熱量の１５％以下であることを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 　前記上流位置が、印字領域の始点から該印字領域の二倍の幅までの間にあることを特徴とする請求項４又は５に記載のインクジェット記録装置。
7. 　前記温度制御機構は、
   　前記記録媒体の温度を検出する温度検出手段と、
   　前記搬送手段によって搬送される記録媒体に対して加熱又は冷却のうちの少なくとも一方を行う温度調節手段と、
   　前記温度検出手段によって検出された検出温度を予め設定された設定温度と比較することにより、前記温度調節手段の制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
8. 　前記温度制御機構は、前記記録媒体の周辺の湿度を検出する湿度検出手段を更に有し、
   　前記設定温度は、前記湿度検出手段によって検出された湿度によって変化することを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
9. 　前記設定温度は、前記湿度検出手段によって検出された湿度の増加に伴って高くなることを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 　前記設定温度は、前記記録媒体の種類により変化させたことを特徴とする請求項７に記載のインクジェット記録装置。
11. 　前記温度調節手段は、前記記録媒体を印字領域で平面に保持するプラテンに用いる部材の前記記録媒体が当接する面の裏面に当接することを特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
12. 　前記温度調節手段は軸心回りに回転自在となって支持されるとともに発熱するヒートローラであり、
    　前記ヒートローラは少なくとも９０°の中心角にわたってその外周が前記記録媒体に当接することを特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
13. 　前記温度調節手段は板状を呈するとともに発熱するヒートプレートであり、
    　前記ヒートプレートは前記記録媒体の搬送力の分力により前記記録媒体に当接することを特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
14. 　前記温度調節手段はペルチェ素子であり、前記ペルチェ素子と前記記録媒体を伝熱する伝熱部材を用い、前記伝熱部材は前記記録媒体の搬送力の分力により前記記録媒体と当接することを特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
15. 　前記温度調節手段は前記搬送手段によって搬送される記録媒体に、加熱された温風を吹き付ける温風吹出し装置であることを特徴とする請求項７から１０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
16. 　前記温度調節手段は、前記記録媒体の前記ラインヘッドと対向する記録面の裏側に配置されていることを特徴とする請求項７から１５の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
17. 　前記活性エネルギ線が紫外線であることを特徴とする請求項１から１６の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
18. 　前記ラインヘッドから前記記録媒体に吐出される一滴のインクの量が２〜１５ｐｌであることを特徴とする請求項１から１７の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
19. 　前記インクが前記記録媒体に着弾した後０．００１〜２．０秒の間に前記活性エネルギ線が前記インクに照射されることを特徴とする請求項１から１８の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
20. 　前記活性エネルギ線の照射が複数の段階に分かれて行われることを特徴とする請求項１から１９の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
21. 　前記活性エネルギ線は、前記インクの硬化における最高照度が０．１〜５０ｍＷ／ｃｍ²となる紫外線であることを特徴とする請求項１から２０の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
    

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