JP2014148132A - インクジェット記録装置および記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録面の滲みを低消費電力の乾燥手段で低減することができるインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】インクジェット記録装置１において、記録媒体５上におけるインク６を吐出すべき領域に対して、インク６を吐出する前に、ＩＲ−ＬＥＤ２３により光を照射することによって、当該領域を加熱するようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置および記録方法に関する。

特許文献１には、インクジェットプリンタの媒体駆動ローラを加熱し、該駆動ローラで媒体を予熱して印刷ゾーンに送り込むことにより、インクのキャリアの蒸発を促進し、媒体の歪、インクの滲みを減少させることが記載されている。

特開平６−２１０８４６号公報（１９９４年８月２日公開）

しかし、従来技術のように、記録媒体の裏面に加熱手段を設ける構成では、熱効率が悪い。特に、記録媒体が厚い場合には、記録媒体の記録面まで十分に加熱するために、多大な消費電力が必要となる。また、フラットベッド機では、記録媒体の下部全体に加熱手段を設ける必要があり、同様に、多大な消費電力が必要となる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インクジェット記録装置において、記録媒体を好適に加熱するための技術を提供することを主たる目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、記録ヘッドを備え、該記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置であって、発光ダイオードを備え、該発光ダイオードが、該記録媒体上における該記録ヘッドが該インクを吐出すべき領域に対して、当該領域に該記録ヘッドが該インクを吐出する前に、光を照射することによって、当該領域を加熱するようになっていることを特徴としている。

記録媒体におけるインク吐出前の領域を予熱することにより、インクの滲みを首尾よく抑制することができる。

ここで、上記の構成によれば、発光ダイオードによって上記領域を予熱するため、熱効率が良く、また、起動が速いため目的の領域のみを予熱することができる。よって、省電力を達成することができる。

上記インクジェット記録装置は、上記記録媒体に対して相対的に移動するキャリッジを備えており、上記記録ヘッドおよび上記発光ダイオードがともに該キャリッジに搭載されているものであってもよい。

上記の構成によれば、発光ダイオードが記録ヘッドとともに移動するため、記録ヘッドがインクを吐出する領域を首尾よく照射するために必要な発光ダイオードの照射領域を小さくすることができる。そのため、より省電力を達成することができる上、コストを低減することができる。

上記インクジェット記録装置では、上記記録ヘッドが吐出する上記インクは、溶媒を含んでおり、上記記録媒体における上記インクが吐出される側の面を加熱するヒータをさらに備えているものであってもよい。

上記の構成によれば、発光ダイオードに加えて、ヒータでも記録媒体を加熱することができ、記録媒体の記録面を十分に加熱することができる。そのため、記録面に着弾したインク滴が滲み広がる前に、即座に揮発乾燥させることができる。これにより、高い記録品質を確保することができる。

上記インクジェット記録装置では、上記記録ヘッドが吐出する上記インクは、紫外線によって硬化する紫外線硬化型インクであり、上記記録媒体における上記インクが吐出される側の面に、紫外線を照射する紫外線照射手段をさらに備えているものであってもよい。

一般に、記録媒体に着弾した紫外線硬化型インクのインク滴には、即座に紫外線が照射される。そのため、記録媒体上に凹凸が残りマット調の画質になる場合がある。

ここで、上記の構成によれば、紫外線硬化型インクを用いる場合に、発光ダイオードによって記録媒体を予熱しておくことによって、記録媒体の記録面を十分に加熱することができる。これにより、記録媒体に吐出された紫外線硬化型インクの粘度を向上させることができ、平滑な（グロス調の）画質品質を得ることができる。

本発明に係る記録方法は、記録ヘッドが記録媒体へインクを吐出することにより記録を行う記録方法であって、該記録媒体は、特定の波長の光を吸収するようになっており、発光ダイオードが、該記録媒体上における該記録ヘッドが該インクを吐出すべき領域に対して、当該領域に該記録ヘッドが該インクを吐出する前に、該特定の波長の光を照射することによって、当該領域を加熱する予熱工程を包含することを特徴としている。

上記の構成によれば、特定の波長の光を吸収するようになっている記録媒体に対して発光ダイオードが、当該特定の波長の光を照射することにより、首尾よく記録媒体を予熱して、インクの滲みを抑制することができる。

そして、上記の構成によれば、発光ダイオードによって上記領域を予熱するため、熱効率が良く、また、起動が速いため目的の領域のみを予熱することができる。よって、省電力を達成することができる。

本発明によれば、記録媒体におけるインク吐出前の領域を予熱することにより、インクの滲みを首尾よく抑制することができる。このとき、発光ダイオードによって上記領域を予熱するため、省電力を達成することができる。

本発明の実施形態１に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す図であり、（ａ）は側面図を示し、（ｂ）は上面図を示す。 本発明の実施形態２に係るインクジェット記録装置の概略構成を模式的に示す図であり、（ａ）は側面図を示し、（ｂ）は上面図を示す。

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態（実施形態１）について、図１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図１は、実施形態１に係るインクジェット記録装置１の概略構成を模式的に示す図であり、（ａ）は側面図を示し、（ｂ）は上面図を示す。

図１に示すように、インクジェット記録装置１は、記録媒体５を固定した状態で記録を行うフラットベッド機であり、記録媒体５を載置するプラテン１０と、記録媒体５上を紙面左方向（副走査方向）に移動するＹバー２０とを備えている。

Ｙバー２０は、記録媒体５の面内方向において副走査方向に直交する主走査方向に移動するキャリッジ２２と、キャリッジ２２を駆動するためのガイドレール２１と、記録媒体５のインク６が吐出される側の面（記録面）を加熱するプリヒータ（ヒータ）２５およびポストヒータ（ヒータ）２６とを備えている。

キャリッジ２２には、インク６を記録媒体５に吐出する記録ヘッド２４と、ＩＲ−ＬＥＤ（発光ダイオード）２３とが搭載されている。

本実施形態において、記録ヘッド２４が吐出するインク６は、溶媒を含んでおり、例えば、ソルベントインク等の、有機溶剤を溶媒として含有する溶剤系インク、ラテックスインク等の、水を溶媒として含有する水性インク等であり得る。これらのインクは、インクに含まれる溶媒（水、有機溶剤等）を揮発させることによって乾燥および硬化する。また、インク６は、溶媒を含み、紫外線を照射することによって硬化する照射紫外線硬化型のインク（例えば、ソルベントＵＶインク）であってもよい。この場合には、インクジェット記録装置１は、後述する実施形態２のように、紫外線照射手段をさらに備え得る。

ＩＲ−ＬＥＤ２３は、記録媒体５上における記録ヘッド２４がインク６を吐出すべき領域に対して、当該領域に記録ヘッド２４がインク６を吐出する前に、光を照射することによって、当該領域を予熱するようになっている（予熱工程）。

ＩＲ−ＬＥＤ２３が照射する光は、記録媒体５が吸収する波長の光であればよく、特に限定されないが、波長が７００ｎｍ以上２５００ｎｍ以下の近赤外線であることがより好ましく、１５００ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることがさらに好ましく、１６６０ｎｍ以上１７５０ｎｍ以下であることが特に好ましい。近赤外線は、エネルギー線が記録媒体５の内部まで透過せず、表面だけを加熱することができるため好ましい。この場合、記録媒体５としては、例えば、樹脂からなるものを好適に用いることができる。樹脂は、上記の範囲内で、照射エネルギーの５０％以上を吸収する領域を有しており、当該領域の光を照射することによって効率的に予熱することができる。すなわち、ＩＲ−ＬＥＤ２３は、当該樹脂が好適に吸収する波長の光を照射するようになっていればよい。例えば、これらに限定されるものではないが、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）は、１６６０ｎｍ以上１７５０ｎｍ以下の光の照射エネルギーを、概して７０〜９０％程度吸収するため、記録媒体５としてこれらの樹脂を用いる場合には、ＩＲ−ＬＥＤ２３は、１６６０ｎｍ以上１７５０ｎｍ以下の光を照射するようになっていればよい。

いずれにせよ、ＩＲ−ＬＥＤ２３は、記録媒体５が吸収する波長の光を照射するようになっていればよい。なお、本明細書において、記録媒体５が吸収する波長の光とは、記録媒体５が、照射エネルギーの５０％以上を吸収する波長の光を指す。より好ましくは、ＩＲ−ＬＥＤ２３は、記録媒体５が最も吸収する波長の光を照射するように構成される。また、ＩＲ−ＬＥＤ２３の代わりに、記録媒体５が吸収する波長の光を照射するものであれば、各種の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いてもよい。

また、記録媒体５に対して記録を行う前に、ＩＲ−ＬＥＤ２３が照射する光を吸収するプライマーを記録媒体５に塗布するようにしてもよい（塗布工程）。これにより、記録媒体５の素材によらず、ＩＲ−ＬＥＤ２３が照射する光によって、記録媒体５を好適に予熱することができる。プライマーとしては、これらに限定されるものではないが、例えば、６００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の波長の光を吸収する、ニッケル錯体系色素、フタロシアニン系色素、ジイモニウム系色素等を用いることができる。また、記録媒体５に、近赤外線吸収剤等を含有させてもよい。近赤外線吸収剤を含有する市販の記録媒体５としては、例えば、ＢＡＳＦ社製のＬｕｍｏｇｅｎ（登録商標）ＩＲ等がある。

このように、記録媒体５におけるインク吐出前の領域を予熱することにより、インク６の滲みを首尾よく抑制することができる。

ここで、本実施形態では、発光ダイオード（ＩＲ−ＬＥＤ２３）によって上記領域を予熱するため、熱効率が良く、また、発光ダイオードは起動が速いため目的の領域のみを予熱することができる。よって、省電力を達成することができる。

また、本実施形態では、キャリッジ２２にＩＲ−ＬＥＤ２３および記録ヘッド２４が共に搭載されているため、ＩＲ−ＬＥＤ２３が記録ヘッド２４とともに移動する。そのため、インク吐出前の領域を首尾よく照射するために必要な発光ダイオードの照射領域を小さくすることができる。そのため、より省電力を達成することができる上、コストを低減することができる。

また、プリヒータ２５およびポストヒータ２６を備えることによって、記録媒体５の記録面を十分に加熱することができる。そのため、記録面に着弾したインク滴が滲み広がる前に、即座に揮発乾燥させることができる。これにより、高い記録品質を確保することができる。但し、プリヒータ２５およびポストヒータ２６は省略してもよい。プリヒータ２５およびポストヒータ２６は、放射加熱、熱伝導加熱、マイクロ波加熱等の方法を適宜使用できる。

なお、インクジェット記録装置１は、ロール状の媒体を搬送しながら印刷を行うロール機であってもよい。この場合、Ｙバー２０は、移動せず、記録媒体５が搬送されることになる。すなわち、本実施形態では、記録ヘッド２４は、記録媒体５に対して相対的に主走査方向および副走査方向に移動するようになっていればよい。また、ＩＲ−ＬＥＤ２３を、後述する実施形態２のように、Ｙバー２０に固定してもよい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態（実施形態２）について、図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した図面と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。図２は、実施形態２に係るインクジェット記録装置２の概略構成を模式的に示す図であり、（ａ）は側面図を示し、（ｂ）は上面図を示す。

図２に示すように、インクジェット記録装置２は、記録媒体５を固定した状態で記録を行うフラットベッド機であり、記録媒体５を載置するプラテン１０と、記録媒体５上を紙面左方向（副走査方向）に移動するＹバー３０とを備えている。

Ｙバー３０は、記録媒体５の面内方向において副走査方向に直交する主走査方向に移動するキャリッジ３２と、キャリッジ３２を駆動するためのガイドレール３１と、ＩＲ−ＬＥＤ（発光ダイオード）３５と、記録媒体５におけるＵＶインク７が吐出された領域に紫外線を照射する紫外線蛍光管（紫外線照射手段）３６とを備えている。

キャリッジ３２には、ＵＶインク（インク）７を記録媒体５に吐出する記録ヘッド３３と、キャリッジ３２の側面に配置されたＵＶＬＥＤ（紫外線照射手段）３４とが搭載されている。本実施形態において、記録ヘッド２４が吐出するＵＶインク７は、紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化型のインク（例えば、ＵＶインク、ソルベントＵＶインク等）である。

ＩＲ−ＬＥＤ３５は、実施形態１におけるＩＲ−ＬＥＤ２３と同様、記録媒体５上における記録ヘッド３３がＵＶインク７を吐出すべき領域に対して、当該領域に記録ヘッド３３がＵＶインク７を吐出する前に、光を照射することによって、当該領域を予熱するようになっている（予熱工程）。ただし、ＩＲ−ＬＥＤ３５は、実施形態１におけるＩＲ−ＬＥＤ２３とは異なり、キャリッジ３２ではなく、Ｙバー３０に固定されている。このように構成しても、本発明の目的を達成することができる。

ＩＲ−ＬＥＤ３５が照射する光および記録媒体５については、実施形態１と同様であるため、説明を省略する。

また、本実施形態では、ＵＶインク７を硬化させるための紫外線照射手段（ＵＶＬＥＤ３４および紫外線蛍光管３６）を備えている。ＵＶＬＥＤ３４は、記録ヘッド３３とともにキャリッジ３２に搭載されているため、記録媒体５に吐出されたＵＶインク７に対して紫外線を首尾よく照射することができる。なお、紫外線蛍光管３６の代わりに、別のＵＶＬＥＤを配置してもよい。

一般に、記録媒体に着弾した紫外線硬化型インクのインク滴には、即座に紫外線が照射される。そのため、記録媒体上に凹凸が残りマット調の画質になる場合がある。

ここで、本実施形態では、ＩＲ−ＬＥＤ３５によって記録媒体５を予熱しておくことによって、記録媒体５の記録面を十分に加熱することができる。これにより、記録媒体５に吐出された紫外線硬化型インクの粘度を向上させることができ、平滑な（グロス調の）画質品質を得ることができる。

また、必要に応じて、実施形態１のように、プリヒータ、ポストヒータ等のヒータをさらに設けてもよい。また、インクジェット記録装置２は、ロール状の媒体を搬送しながら印刷を行うロール機であってもよい。この場合、Ｙバー３０は、移動せず、記録媒体５が搬送されることになる。すなわち、本実施形態では、記録ヘッド３３は、記録媒体５に対して相対的に主走査方向および副走査方向に移動するようになっていればよい。また、ＩＲ−ＬＥＤ３５を、実施形態１のように、キャリッジ３２に搭載してもよい。

〔付記事項〕
実施形態１に係るインクジェット記録装置１は、記録ヘッド２４を備え、記録ヘッド２４から記録媒体５へインク６を吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置であって、ＩＲ−ＬＥＤ２３を備え、ＩＲ−ＬＥＤ２３が、記録媒体５上における記録ヘッド２４がインク６を吐出すべき領域に対して、当該領域に記録ヘッド２４がインク６を吐出する前に、光を照射することによって、当該領域を加熱するようになっている。

また、実施形態２に係るインクジェット記録装置２は、記録ヘッド３３を備え、記録ヘッド３３から記録媒体５へＵＶインク７を吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置であって、ＩＲ−ＬＥＤ３５を備え、ＩＲ−ＬＥＤ３５が、記録媒体５上における記録ヘッド３３がＵＶインク７を吐出すべき領域に対して、当該領域に記録ヘッド３３がＵＶインク７を吐出する前に、光を照射することによって、当該領域を加熱するようになっている。

記録媒体５におけるインク吐出前の領域を予熱することにより、インク６または７の滲みを首尾よく抑制することができる。

ここで、上記の構成によれば、ＩＲ−ＬＥＤ２４または３５によって上記領域を予熱するため、熱効率が良く、また、起動が速いため目的の領域のみを予熱することができる。よって、省電力を達成することができる。

実施形態１に係るインクジェット記録装置１は、記録媒体５に対して相対的に移動するキャリッジ２２を備えており、記録ヘッド２４およびＩＲ−ＬＥＤ２３がともにキャリッジ２２に搭載されている。

上記の構成によれば、ＩＲ−ＬＥＤ２３が記録ヘッド２４とともに移動するため、記録ヘッド２４がインク６を吐出する領域を首尾よく照射するために必要なＩＲ−ＬＥＤ２３の照射領域を小さくすることができる。そのため、より省電力を達成することができる上、コストを低減することができる。

実施形態１に係るインクジェット記録装置１では、記録ヘッド２４が吐出するインクは、溶媒を含んでおり、記録媒体５におけるインク６が吐出される側の面を加熱するプリヒータ２５およびポストヒータ２６をさらに備えている。

上記の構成によれば、ＩＲ−ＬＥＤ２３に加えて、プリヒータ２５およびポストヒータ２６でも記録媒体５を加熱することができ、記録媒体５の記録面を十分に加熱することができる。そのため、記録面に着弾したインク滴が滲み広がる前に、即座に揮発乾燥させることができる。これにより、高い記録品質を確保することができる。

実施形態２に係るインクジェット記録装置２では、記録ヘッド３３が吐出するＵＶインク７は、紫外線によって硬化する紫外線硬化型インクであり、記録媒体５におけるＵＶインク７が吐出される側の面に、紫外線を照射するＵＶＬＥＤ３４および紫外線蛍光管３６をさらに備えている。

一般に、記録媒体に着弾した紫外線硬化型インクのインク滴には、即座に紫外線が照射される。そのため、記録媒体上に凹凸が残りマット調の画質になる場合がある。

ここで、上記の構成によれば、ＵＶインク７を用いる場合に、ＩＲ−ＬＥＤ３５によって記録媒体５を予熱しておくことによって、記録媒体５の記録面を十分に加熱することができる。これにより、記録媒体５に吐出されたＵＶインク７の粘度を向上させることができ、平滑な（グロス調の）画質品質を得ることができる。

実施形態１に係る記録方法は、記録ヘッド２４が記録媒体５へインク６を吐出することにより記録を行う記録方法であって、記録媒体５は、特定の波長の光を吸収するようになっており、ＩＲ−ＬＥＤ２３が、記録媒体５上における記録ヘッド２４がインク６を吐出すべき領域に対して、当該領域に記録ヘッド２４がインク６を吐出する前に、該特定の波長の光を照射することによって、当該領域を加熱する予熱工程を包含する。

また、実施形態２に係る記録方法は、記録ヘッド３３が記録媒体５へＵＶインク７を吐出することにより記録を行う記録方法であって、記録媒体５は、特定の波長の光を吸収するようになっており、ＩＲ−ＬＥＤ３５が、記録媒体５上における記録ヘッド３３がＵＶインク７を吐出すべき領域に対して、当該領域に記録ヘッド３３がＵＶインク７を吐出する前に、該特定の波長の光を照射することによって、当該領域を加熱する予熱工程を包含する。

上記の構成によれば、特定の波長の光を吸収するようになっている記録媒体５に対してＩＲ−ＬＥＤ２３または３５が、当該特定の波長の光を照射することにより、首尾よく記録媒体５を予熱して、インク６またはＵＶインク７の滲みを抑制することができる。

そして、上記の構成によれば、ＩＲ−ＬＥＤ２３または３５によって上記領域を予熱するため、熱効率が良く、また、起動が速いため目的の領域のみを予熱することができる。よって、省電力を達成することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、印刷装置の製造分野、印刷物の製造分野等において利用可能である。

１、２ インクジェット記録装置
５ 記録媒体
６ インク
７ ＵＶインク（インク、紫外線硬化型インク）
１０ プラテン
２０、３０ Ｙバー
２１、３１ ガイドレール
２２、３２ キャリッジ
２３、３５ ＩＲ−ＬＥＤ（発光ダイオード）
２４、３３ 記録ヘッド
２５ プリヒータ（ヒータ）
２６ ポストヒータ（ヒータ）
３４ ＵＶＬＥＤ（紫外線照射手段）
３６ 紫外線蛍光管（紫外線照射手段）

Claims (5)

1. 記録ヘッドを備え、該記録ヘッドから記録媒体へインクを吐出することにより記録を行うインクジェット記録装置であって、
   発光ダイオードを備え、
   該発光ダイオードが、該記録媒体上における該記録ヘッドが該インクを吐出すべき領域に対して、当該領域に該記録ヘッドが該インクを吐出する前に、光を照射することによって、当該領域を加熱するようになっていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 上記記録媒体に対して相対的に移動するキャリッジを備えており、
   上記記録ヘッドおよび上記発光ダイオードがともに該キャリッジに搭載されている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. 上記記録ヘッドが吐出する上記インクは、溶媒を含んでおり、
   上記記録媒体における上記インクが吐出される側の面を加熱するヒータをさらに備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット記録装置。
4. 上記記録ヘッドが吐出する上記インクは、紫外線によって硬化する紫外線硬化型インクであり、
   上記記録媒体における上記インクが吐出される側の面に、紫外線を照射する紫外線照射手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のインクジェット記録装置。
5. 記録ヘッドが記録媒体へインクを吐出することにより記録を行う記録方法であって、
   該記録媒体は、特定の波長の光を吸収するようになっており、
   発光ダイオードが、該記録媒体上における該記録ヘッドが該インクを吐出すべき領域に対して、当該領域に該記録ヘッドが該インクを吐出する前に、該特定の波長の光を照射することによって、当該領域を加熱する予熱工程を包含することを特徴とする記録方法。
   

Images