インクジェット印刷装置
【課題】インクジェットヘッドのノズル詰まりを発生させることなく、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けをより防止する。
【解決手段】循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙Ｗに対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッド３１と、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送された印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３２と、インクジェットヘッドへ搬送される印刷用紙の光透過率を検出する光透過率検出部１３５と、出力テーブルを記憶する記憶手段と、検出された光透過率及び出力テーブルに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる紫外線照射制御部７０ａとを備える。
【解決手段】循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙Ｗに対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッド３１と、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送された印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３２と、インクジェットヘッドへ搬送される印刷用紙の光透過率を検出する光透過率検出部１３５と、出力テーブルを記憶する記憶手段と、検出された光透過率及び出力テーブルに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる紫外線照射制御部７０ａとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドによりインクを吐出して印刷媒体に印刷を行うインクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットヘッドによりインクを吐出して印刷用紙に印刷を行うインクジェット印刷装置では、低粘度のインクが用いられ、印刷用紙として浸透基材が用いられる場合が多い。このような場合、インクが印刷用紙に浸透し、にじみにより印字濃度が低下したり、インクが印刷用紙の裏面にまで浸透する、いわゆる「裏抜け」と呼ばれる現象が発生したりすることがあった。
【０００３】
そこで、近年では、紫外線が照射されることにより重合化する化合物が用いられた紫外線硬化型インクジェットインクが用いられている。しかしながら、色材を含む紫外線硬化型インクジェットインクでは、色材が紫外線を吸収するので、印刷用紙の表面側から紫外線を照射すると、印刷用紙の内部まで浸透された紫外線硬化型インクジェットインクに紫外線が到達できない場合があった。これにより、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することが困難であった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、印刷後に印刷用紙の表裏から紫外線を照射する印刷インキ硬化乾燥用ＵＶ照射装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、紫外線硬化型水性樹脂が塗布されて搬送された後、赤外線を照射すると共に、紫外線を照射する紫外線硬化型水性樹脂用の硬化装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９５８９５５号公報
【特許文献２】特開平８−３９５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の印刷インキ硬化乾燥用ＵＶ照射装置では、印刷後に印刷用紙の表裏から紫外線を照射するが、紫外線を照射したときには、既に紫外線硬化型インクジェットインクが印刷用紙に浸透しているので、依然として、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することは困難であった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の紫外線硬化型水性樹脂用の硬化装置でも、紫外線硬化型水性樹脂が塗布されて搬送された後に、赤外線及び紫外線を照射するので、特許文献１と同様に、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することは困難であった。
【０００９】
さらに、印刷用紙の下部から紫外線を照射する構成とすると、印刷用紙を透過した紫外線がインクジェットヘッドに到達し、ノズル部分でインクが硬化してノズル詰まりを発生させるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インクジェットヘッドのノズル詰まりを発生させることなく、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止するインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、搬送経路上を搬送された印刷媒体に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記搬送経路の下部であり、かつ前記インクジェットヘッドのインクの吐出面に対向する位置に設けられ、前記搬送された印刷媒体に向かって紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記インクジェットヘッドへ搬送される印刷媒体の光透過率を検出する光透過率検出手段と、前記光透過率が高い程、前記紫外線照射手段が照射する紫外線のエネルギーが小さくなるように、前記光透過率と前記エネルギーとの関係を出力テーブルとして記憶する記憶手段と、前記光透過率検出手段により検出された光透過率と、前記記憶手段に記憶された出力テーブルとに基づいて、前記紫外線照射手段により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線を照射させるように前記紫外線照射手段を制御する制御手段とを備えたことにある。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記紫外線照射手段は、光源に発光ダイオードが用いられたことにある。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、搬送経路上を搬送された印刷用紙に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに隣接して配置され、前記搬送された印刷用紙に向かって紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備え、前記搬送路の前記インクジェットヘッド側の表面に紫外線吸収剤が塗布されたことにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係るインクジェット印刷装置によれば、インクジェットヘッドのノズル詰まりを発生させることなく、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００１５】
本発明の請求項２に係るインクジェット印刷装置によれば、消費電力が小さく、また、波長の幅が小さく余分なエネルギーが発生しないので、オゾンを発生することなく、インクを硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置の構成を示す構成図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置に備えられた紫外線照射部の側面図であり、（ｂ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置に備えられた紫外線照射部の上方向から見た上面図である。
【図３】本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置の機能構成を模式的に示した図である。
【図４】本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置が備える記憶部に記憶された出力テーブルの一例をグラフ化した図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、従来のインクジェット印刷装置により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置の印刷部の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
＜インクジェット印刷装置の全体構成＞
本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の構成について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の構成を示す構成図である。
【００２０】
図１に示すように、インクジェット印刷装置１は、サイド給紙部１０と、内部給紙部２０と、印刷部３０と、排紙部４０と、反転部５０とを備えている。
【００２１】
サイド給紙部１０は、印刷用紙Ｗが積層される給紙台１１と、この給紙台１１から最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部１２と、この１次給紙部１２によって搬送された印刷用紙Ｗを循環搬送路ＣＲ上へ搬送する２次給紙部１４とを備えている。
【００２２】
内部給紙部２０は、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ａと、この給紙台２１ａから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ａと、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ｂと、この給紙台２１ｂから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ｂと、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ｃと、この給紙台２１ｃから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ｃと、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ｄと、この給紙台２１ｄから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ｄとを備えている。
【００２３】
このように、２次給紙部１４には、サイド給紙部１０及び内部給紙部２０から印刷用紙Ｗが搬送され、さらに、後述する反転部５０からも印刷用紙Ｗが搬送される。
【００２４】
そのため、搬送方向における２次給紙部１４の手前には、給紙された印刷用紙Ｗの搬送経路と、一方の面が印刷された用紙が循環して搬送されてくる経路とが合流する合流地点が存在する。この合流地点を基準に、給紙機構側の経路を給紙搬送路ＦＲと称し、それ以外の経路を循環搬送路ＣＲと称している。
【００２５】
印刷部３０は、複数のインクジェットヘッドが組み込まれたインクジェットヘッドユニット３１と、インクジェットヘッドユニット３１の対向面に設けられた環状の搬送ベルト１３３と、紫外線を照射する紫外線照射部１３１，１３２と、光透過率を検出する光透過率検出部１３５とを備えている。
【００２６】
搬送ベルト１３３は、多数の穴が空けられた無端ベルトからなり、搬送ベルト１３３の下部に設置された吸引ファン（図示しない）により空気を穴から吸引することにより発生する負圧で印刷用紙Ｗを吸引し、印刷用紙Ｗを矢印Ａの方向（搬送方向）に搬送する。そして、２次給紙部１４により給紙された印刷用紙Ｗは、搬送ベルト１３３により搬送されながら、インクジェットヘッドユニット３１から吐出されたインクにより印刷される。
【００２７】
ここで、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１で用いられるインクは、紫外線が照射されることにより硬化する紫外線硬化型インクが用いられ、このインクは、ラジカル重合性樹脂組成物、カチオン重合性樹脂組成物等の紫外線硬化型樹脂を主成分として含有している。
【００２８】
紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ラジカル重合性樹脂組成物、カチオン重合性樹脂組成物等が使用できる。このうち、印刷用紙Ｗ及びインク画像との密着性の点からはカチオン重合性樹脂組成物が好ましいが、硬化速度及び原材料コストの点からはラジカル重合性樹脂組成物が好ましい。ラジカル重合性樹脂組成物は、高速化、処理効率の向上が要求される場合に好適である。
【００２９】
紫外線硬化型樹脂の含有量としては、インクの粘度の観点から、インク全体に対し、６０（質量％）〜９５（質量％）であることが好ましく、さらに８０（質量％）〜９５（質量％）であることがより好ましい。
【００３０】
ラジカル重合性樹脂組成物の重合性樹脂成分としては、例えば、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリオール系などの各種化合物の（メタ）アクリル酸変性誘導体のオリゴマー、モノマーなどの他、不飽和ポリエステル化合物や芳香族ビニル化合物のオリゴマー、モノマーなどが挙げられる。
【００３１】
紫外線照射部１３１は、循環搬送路ＣＲの上部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１に隣接する位置に設けられ、搬送ベルト１３３により搬送された印刷用紙Ｗの上部から印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する。
【００３２】
紫外線照射部１３２は、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送ベルト１３３により搬送された印刷用紙Ｗの下部から印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する。このように、紫外線照射部１３２が、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられることにより、インクジェットヘッドユニット３１から紫外線硬化型インク（以下、単にインクという）が吐出されると直ぐに、紫外線が照射されるので、インクの印刷用紙Ｗの浸透を抑制することができる。
【００３３】
光透過率検出部１３５は、例えば、循環搬送路ＣＲの下部に備えられた発光素子１３５ａと、循環搬送路ＣＲの上部に備えられた受光素子１３５ｂとを備える透過型センサであり、受光素子１３５ｂの受光状態に基づいて、インクジェットヘッドユニット３１へ搬送される印刷用紙Ｗの光透過率を検出する。
【００３４】
印刷部３０により印刷された印刷用紙Ｗは、循環搬送路ＣＲ上に配置された搬送ローラ等によって筐体内を循環搬送路ＣＲ上を搬送される。循環搬送路ＣＲ上には、循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙Ｗを排紙部４０へ誘導するか、又は循環搬送路ＣＲ上を再循環させるかを切り替える切り替え機構４３が備えられている。
【００３５】
切り替え機構４３は、印刷用紙Ｗを、後述する排紙部４０又は反転部５０のいずれか１方へ誘導するために、切り替える。
【００３６】
排紙部４０は、インクジェット印刷装置１の筐体から突出したトレイ形状をした排紙台４１と、排紙台４１に印刷用紙Ｗを誘導する一対の排紙ローラ４２とを有している。そして、切り替え機構４３により排紙部４０に誘導された印刷用紙Ｗは、排紙ローラ４２により排紙台４１に搬送され、排紙台４１に印刷面を下にして積載される。
【００３７】
反転部５０は、印刷用紙Ｗを反転させる反転台５１と、循環搬送路ＣＲから反転台５１へ印刷用紙Ｗを搬送し、又は反転台５１から循環搬送路ＣＲ上へ印刷用紙Ｗを搬送する反転ローラ５２とを備えている。
【００３８】
切り替え機構４３により反転部５０に誘導された印刷用紙Ｗは、反転ローラ５２により循環搬送路ＣＲから反転台５１に搬送され、所定時間経過後、反転台５１から循環搬送路ＣＲへ搬送されることにより、循環搬送路ＣＲに対して表裏が反転する。そして、表裏が反転された印刷用紙Ｗは、循環搬送路ＣＲ上に設けられた搬送ローラ５３等の複数のローラにより循環搬送路ＣＲ上を印刷部３０へ向かって搬送される。
【００３９】
図２（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１に備えられた紫外線照射部１３２の側面図であり、図２（ｂ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１に備えられた紫外線照射部１３２の上方向から見た上面図である。
【００４０】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、紫外線照射部１３２は、基板１３２ｃ上に、複数列に規則正しく配列され、波長λ≒３６５ｎｍの紫外線を照射する発光ダイオード１３２ａと、電力及び出力信号が供給される接続端であるコネクタ１３２ｂとを備え、コネクタ１３２ｂを介して供給された出力信号に基づいて、それぞれの発光ダイオード１３２ａが紫外線を照射する。
【００４１】
なお、紫外線照射部１３１は、紫外線照射部１３２に対して上下対称に配置されるが、構成は紫外線照射部１３２と同一であるので、説明を省略する。
【００４２】
＜インクジェット印刷装置１の機能構成＞
次に、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の機能構成について説明する。
【００４３】
図３は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の機能構成を模式的に示した図である。
【００４４】
図３に示すように、インクジェット印刷装置１は、インクジェットヘッドユニット３１と、搬送ベルト１３３と、紫外線照射部１３１，１３２と、光透過率検出部１３５と、制御部７０と、記憶部７１とを備えている。
【００４５】
これらの構成のうち、インクジェットヘッドユニット３１と、搬送ベルト１３３と、紫外線照射部１３１，１３２と、光透過率検出部１３５とは、上述したので、説明を省略する。
【００４６】
記憶部７１は、例えば、揮発性半導体等で構成され、制御部７０が各種処理を実行する上で必要なデータ等を記憶する。また、記憶部７１は、後述する紫外線照射制御部７０ａが、紫外線照射部１３２に照射させる紫外線のエネルギーを決定するための出力設定値が出力テーブルとして記憶させている。具体的には、光透過率検出部１３５により検出された光透過率に対する紫外線照射部１３２による紫外線の照射する積算光量、即ちエネルギーが出力テーブルとして記憶されている。
【００４７】
図４は、記憶部７１に記憶された出力テーブルの一例をグラフ化した図である。
【００４８】
図４に示すように、光透過率検出部１３５により検出された光透過率（％）が高い程、紫外線照射部１３２による紫外線の照射するエネルギー（ｍＪ／ｃｍ２）が低くなるように関係付けられている。
【００４９】
これは、光透過率検出部１３５を通過した印刷用紙Ｗが光を透過させる程、紫外線照射部１３２から照射された紫外線が、印刷用紙Ｗを透過してインクジェットヘッドユニット３１に到達し、インクジェットヘッドユニット３１のノズル部分でインクが硬化してしまう恐れがある。そのため、照射された紫外線が、極力インクジェットヘッドユニット３１に到達しないように、光透過率検出部１３５を通過した印刷用紙Ｗが光を透過させる程、即ち、光透過率検出部１３５により検出された光透過率が高い程、紫外線照射部１３２による紫外線の照射するエネルギーが低くなるように関係付けられている。
【００５０】
制御部７０は、インクジェット印刷装置１は中枢的な制御を行う。また、制御部７０は、その機能上、紫外線照射制御部７０ａを備えている。
【００５１】
紫外線照射制御部７０ａは、光透過率検出部１３５により検出された光透過率と、記憶部７１に記憶された出力テーブルとに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる。
【００５２】
＜インクジェット印刷装置の作用＞
次に、図３を参照して、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の作用について説明する。
【００５３】
図３に示すように、搬送ベルト１３３により循環搬送路ＣＲ上をＡ方向に搬送される印刷用紙Ｗが、光透過率検出部１３５の発光素子１３５ａと受光素子１３５ｂとの間に位置したとき、例えば、Ｐ１に位置したとき、光透過率検出部１３５は、受光素子１３５ｂの受光状態に基づいて、印刷用紙Ｗの光透過率を検出する。そして、光透過率検出部１３５は、検出した光透過率を制御部７０の紫外線照射制御部７０ａへ供給する。
【００５４】
次に、光透過率が供給された紫外線照射制御部７０ａは、供給された光透過率と、記憶部７１に記憶された出力テーブルとに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出する。
【００５５】
また、搬送ベルト１３３により循環搬送路ＣＲ上をＡ方向に搬送される印刷用紙Ｗが、インクジェットヘッドユニット３１の直下に位置したとき、例えば、Ｐ２に位置したとき、インクジェットヘッドユニット３１は、インクを吐出することにより印刷用紙Ｗに印刷する。
【００５６】
そして、インクジェットヘッドユニット３１によりインクが吐出されると、紫外線照射制御部７０ａは、算出された紫外線のエネルギーになるように紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる。
【００５７】
これにより、紫外線照射部１３２は、照射された紫外線が印刷用紙Ｗを透過してインクジェットヘッドユニット３１のノズルに到達しない程度のエネルギーで、紫外線を照射することができる。
【００５８】
図５（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図であり、図５（ｂ）は、従来のインクジェット印刷装置により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図である。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、循環搬送路ＣＲの下部に設けられた紫外線照射部１３２から照射された紫外線１４１は、印刷用紙Ｗの内部を減衰しながら透過し、印刷用紙Ｗに浸透したインク浸透部１４３の裏側に到達する。
【００６０】
これにより、インク浸透部１４３のインクが紫外線硬化して浸透が抑制されるので、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００６１】
また、紫外線照射部１３２は、照射した紫外線が印刷用紙Ｗを透過してインクジェットヘッドユニット３１のノズルに到達しない程度のエネルギーで照射するので、例えば、紫外線照射部１３２から照射された紫外線１４２に示すように、印刷用紙Ｗのインク浸透部１４３に到達しなかった場合でも、印刷用紙Ｗ中を減衰しながら透過し、印刷用紙Ｗから上部へ紫外線が射出されない。
【００６２】
これにより、紫外線照射部１３２から照射された紫外線１４２が、インクジェットヘッドユニット３１のノズルに到達しないので、ノズル部分でインクが硬化することを防止することができる。
【００６３】
さらに、循環搬送路ＣＲの上部に配置された紫外線照射部１３１から照射された紫外線１４４が、印刷用紙Ｗのインク浸透部１４３に到達すると、インク浸透部１４３の上部のインクが紫外線硬化することによりインクの浸透が抑制される。
【００６４】
このように、上下方向から紫外線を照射することにより、インク浸透部１４３のインクは上下方向から紫外線硬化するので、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けをより防止することができる。
【００６５】
一方、図５（ｂ）に示すように、従来のインクジェット印刷装置では、印刷用紙Ｗの上部から紫外線を照射するので、上部から照射された紫外線が顔料に吸収されて印刷用紙内部まで紫外線が届きにくいため、未硬化インクが時間経過とともに浸透し、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けが発生する。
【００６６】
また、特許文献１に記載された印刷インキ硬化乾燥用ＵＶ照射装置では、印刷後に印刷用紙Ｗの表裏から紫外線を照射するが、照射したときには既に図５（ｂ）に示すようにインクが浸透してしまっている場合があり、同様に、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００６７】
以上のように、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１によれば、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送された印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３２と、光透過率検出部１３５により検出された光透過率及び出力テーブルに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる紫外線照射制御部７０ａとを備えるので、インクジェットヘッドユニット３１のノズル詰まりを発生させることなく、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けをより防止することができる。
【００６８】
また、本発明の実施例１では、光源として波長λ≒３６５ｎｍの紫外線を照射する発光ダイオード１３２ａを有する紫外線照射部１３１，１３２を備えたインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らず、光源として、例えばメタルハライドランプを有する構成としてもよい。
【００６９】
ただし、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１のように、光源として発光ダイオード１３２ａを有する紫外線照射部１３１，１３２を備えた場合、メタルハライドランプに比較して、消費電力が小さく、また、波長の幅が小さく余分なエネルギーが発生しないので、オゾンを発生することなく、インクを硬化させることができるという効果がある。
【実施例２】
【００７０】
本発明の実施例１では、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送された印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３２と、光透過率検出部１３５により検出された光透過率及び出力テーブルに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる紫外線照射制御部７０ａとを備えるインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明した。
【００７１】
本発明の実施例２では、循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドユニット３１と、インクジェットヘッドユニット３１に隣接して配置され、搬送された印刷用紙に向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３１と、を備え、循環搬送路ＣＲのインクジェットヘッドユニット３１側の表面に紫外線吸収剤が塗布されたことを特徴とするインクジェット印刷装置を例に挙げて説明する。
【００７２】
本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２は、図１に示した本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の構成と同一の構成を備えている。
【００７３】
図６は、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２の印刷部３０の構成を示した図である。
【００７４】
図６に示すように、循環搬送路ＣＲ、即ち搬送ベルト１３３のインクジェットヘッドユニット３１側の上部表面には、紫外線吸収剤が塗布された紫外線吸収剤塗布部１３４が構成されている。
【００７５】
ここで、紫外線吸収剤としては、ケイ皮酸誘電体（メトキシケイ皮酸オクチル等）、パラアミノ安息香酸誘電体（ジメチルＰＡＢＡオクチル等）、ジベンゾイルメタン誘電体（ｔ−ブチルメトキシジベンゾイルメタン等）、及びベンゾフェノン等が好適である。
【００７６】
そして、搬送ベルト１３３により循環搬送路ＣＲ上をＡ方向に搬送される印刷用紙Ｗが、インクジェットヘッドユニット３１の直下に位置したとき、例えば、Ｐ２に位置したとき、インクジェットヘッドユニット３１は、インクを吐出することにより印刷用紙Ｗに印刷する。
【００７７】
そして、インクジェットヘッドユニット３１によりインクが吐出されると、紫外線照射部１３１は紫外線を照射する。
【００７８】
照射された紫外線は、印刷用紙Ｗを透過し、搬送ベルト１３３のインクジェットヘッドユニット３１側の上部表面に塗布された紫外線吸収剤塗布部１３４に到達し吸収される。そして、紫外線吸収剤塗布部１３４は、吸収した紫外線量に応じて発熱し、この熱が印刷用紙Ｗに伝達され、インクに含まれる紫外線硬化型樹脂による紫外線硬化が促進される。
【００７９】
さらに、インクジェットヘッドユニット３１から吐出されるインクにも上述した紫外線吸収剤が添加（添加率：３（質量％））されている。これにより、インクに添加された紫外線吸収剤が、紫外線照射部１３１により照射された紫外線を吸収し、吸収した紫外線量に応じて発熱するので、インクに含まれる紫外線硬化型樹脂による紫外線硬化がさらに促進される。
【００８０】
以下に、紫外線硬化の度合いを印刷物こすれにて評価する実験を以下の条件で行った実験結果について説明する。
【００８１】
＜インクの作製方法＞
インクの各成分を混合し、高速攪拌機で充分に混合して、各実験例のインク（紫外線硬化型インク）を得た。
【００８２】
＜印刷物作製方法＞
用紙には、上質紙（理想用紙薄口（理想科学工業株式会社製））を用い、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置１、２で印刷を行った。
【００８３】
インクジェット印刷装置１、２は、画像情報（３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉ相当の一定面積のベタ画像）に基づいて、インクジェットヘッドユニット３１からインクを吐出することにより印刷を行い、紫外線照射部１３１が紫外線を照射する。各実験例では、松下制御機器社製の紫外線発光ダイオード（最高照度：３６５ｎｍ）を備えた紫外線照射部１３１が、積算光量（エネルギー）が５７６（ｍＪ／ｃｍ２）となるように、紫外線を照射させることにより、各実験例の印刷物を得た。
【００８４】
実験例１では、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１における印刷物こすれについて評価した。
【００８５】
実験例２では、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２において、搬送ベルト１３３に紫外線吸収剤が塗布され、インクには紫外線吸収剤が添加されていない場合における印刷物こすれについて評価した。
【００８６】
また、実験例３では、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２において、搬送ベルト１３３に紫外線吸収剤が塗布され、インクにも紫外線吸収剤が添加された場合における印刷物こすれについて評価した。
【００８７】
さらに、比較例として、上部のみから紫外線照射を行ない、搬送ベルト１３３に紫外線吸収剤が塗布されてなく、インクにも紫外線吸収剤が添加されていない場合における印刷物こすれについて評価した。
【００８８】
＜評価＞
摩擦試験機Ｉ型（アトラス社製）で１０回こすり、摩擦堅牢度試験用グレースケールを利用して下記のとおり、ＪＩＳＬ０８４９に基づいて評価した。
【００８９】
４−５級・５級：◎（まったく汚れていない）
３−４級・４級：○（ほとんど汚れていない）
２級・２−３級・３級：△（やや汚れている）
１級・１−２級：×（汚れている）
評価の結果、比較例では、印刷物こすれは、“△”であったのに対し、実験例１、２では、印刷物こすれは、“○”であり、ほとんど汚れていないので良好な結果を得ることができた。また、実験例３では、印刷物こすれは、“◎”であり、さらに良好な結果を得ることができた。
【００９０】
このように、印刷物こすれがない程、即ち、級数が高い程、紫外線硬化が促進されているので、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００９１】
以上のように、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２では、循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドユニット３１と、インクジェットヘッドユニット３１に隣接して配置され、搬送された印刷用紙に向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３１と、を備え、循環搬送路ＣＲのインクジェットヘッドユニット３１側の表面に紫外線吸収剤が塗布されているので、インクジェットヘッドユニットのノズルを硬化させることなく、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００９２】
なお、本発明の実施例であるインクジェット印刷装置により印刷される印刷用紙としては、厚さが約７０（μｍ）のものが好適である。
【符号の説明】
【００９３】
１，２…インクジェット印刷装置
１０…サイド給紙部
２０…内部給紙部
３０…印刷部
３１…インクジェットヘッドユニット
４０…排紙部
５０…反転部
７０…制御部
７０ａ…紫外線照射制御部（制御手段）
７１…記憶部
１３１，１３２…紫外線照射部
１３３…搬送ベルト
１３４…紫外線吸収剤塗布部
１３５…光透過率検出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドによりインクを吐出して印刷媒体に印刷を行うインクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェットヘッドによりインクを吐出して印刷用紙に印刷を行うインクジェット印刷装置では、低粘度のインクが用いられ、印刷用紙として浸透基材が用いられる場合が多い。このような場合、インクが印刷用紙に浸透し、にじみにより印字濃度が低下したり、インクが印刷用紙の裏面にまで浸透する、いわゆる「裏抜け」と呼ばれる現象が発生したりすることがあった。
【０００３】
そこで、近年では、紫外線が照射されることにより重合化する化合物が用いられた紫外線硬化型インクジェットインクが用いられている。しかしながら、色材を含む紫外線硬化型インクジェットインクでは、色材が紫外線を吸収するので、印刷用紙の表面側から紫外線を照射すると、印刷用紙の内部まで浸透された紫外線硬化型インクジェットインクに紫外線が到達できない場合があった。これにより、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することが困難であった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、印刷後に印刷用紙の表裏から紫外線を照射する印刷インキ硬化乾燥用ＵＶ照射装置が記載されている。
【０００５】
また、特許文献２には、紫外線硬化型水性樹脂が塗布されて搬送された後、赤外線を照射すると共に、紫外線を照射する紫外線硬化型水性樹脂用の硬化装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９５８９５５号公報
【特許文献２】特開平８−３９５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の印刷インキ硬化乾燥用ＵＶ照射装置では、印刷後に印刷用紙の表裏から紫外線を照射するが、紫外線を照射したときには、既に紫外線硬化型インクジェットインクが印刷用紙に浸透しているので、依然として、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することは困難であった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の紫外線硬化型水性樹脂用の硬化装置でも、紫外線硬化型水性樹脂が塗布されて搬送された後に、赤外線及び紫外線を照射するので、特許文献１と同様に、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することは困難であった。
【０００９】
さらに、印刷用紙の下部から紫外線を照射する構成とすると、印刷用紙を透過した紫外線がインクジェットヘッドに到達し、ノズル部分でインクが硬化してノズル詰まりを発生させるという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、インクジェットヘッドのノズル詰まりを発生させることなく、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止するインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、搬送経路上を搬送された印刷媒体に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記搬送経路の下部であり、かつ前記インクジェットヘッドのインクの吐出面に対向する位置に設けられ、前記搬送された印刷媒体に向かって紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記インクジェットヘッドへ搬送される印刷媒体の光透過率を検出する光透過率検出手段と、前記光透過率が高い程、前記紫外線照射手段が照射する紫外線のエネルギーが小さくなるように、前記光透過率と前記エネルギーとの関係を出力テーブルとして記憶する記憶手段と、前記光透過率検出手段により検出された光透過率と、前記記憶手段に記憶された出力テーブルとに基づいて、前記紫外線照射手段により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線を照射させるように前記紫外線照射手段を制御する制御手段とを備えたことにある。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記紫外線照射手段は、光源に発光ダイオードが用いられたことにある。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第３の特徴は、搬送経路上を搬送された印刷用紙に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに隣接して配置され、前記搬送された印刷用紙に向かって紫外線を照射する紫外線照射手段と、を備え、前記搬送路の前記インクジェットヘッド側の表面に紫外線吸収剤が塗布されたことにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係るインクジェット印刷装置によれば、インクジェットヘッドのノズル詰まりを発生させることなく、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００１５】
本発明の請求項２に係るインクジェット印刷装置によれば、消費電力が小さく、また、波長の幅が小さく余分なエネルギーが発生しないので、オゾンを発生することなく、インクを硬化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置の構成を示す構成図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置に備えられた紫外線照射部の側面図であり、（ｂ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置に備えられた紫外線照射部の上方向から見た上面図である。
【図３】本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置の機能構成を模式的に示した図である。
【図４】本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置が備える記憶部に記憶された出力テーブルの一例をグラフ化した図である。
【図５】（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図であり、（ｂ）は、従来のインクジェット印刷装置により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置の印刷部の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
＜インクジェット印刷装置の全体構成＞
本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の構成について詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の構成を示す構成図である。
【００２０】
図１に示すように、インクジェット印刷装置１は、サイド給紙部１０と、内部給紙部２０と、印刷部３０と、排紙部４０と、反転部５０とを備えている。
【００２１】
サイド給紙部１０は、印刷用紙Ｗが積層される給紙台１１と、この給紙台１１から最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部１２と、この１次給紙部１２によって搬送された印刷用紙Ｗを循環搬送路ＣＲ上へ搬送する２次給紙部１４とを備えている。
【００２２】
内部給紙部２０は、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ａと、この給紙台２１ａから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ａと、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ｂと、この給紙台２１ｂから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ｂと、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ｃと、この給紙台２１ｃから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ｃと、印刷用紙Ｗが積層される給紙台２１ｄと、この給紙台２１ｄから最上位置の印刷用紙Ｗのみを給紙搬送路ＦＲ上へ搬送させる１次給紙部２２ｄとを備えている。
【００２３】
このように、２次給紙部１４には、サイド給紙部１０及び内部給紙部２０から印刷用紙Ｗが搬送され、さらに、後述する反転部５０からも印刷用紙Ｗが搬送される。
【００２４】
そのため、搬送方向における２次給紙部１４の手前には、給紙された印刷用紙Ｗの搬送経路と、一方の面が印刷された用紙が循環して搬送されてくる経路とが合流する合流地点が存在する。この合流地点を基準に、給紙機構側の経路を給紙搬送路ＦＲと称し、それ以外の経路を循環搬送路ＣＲと称している。
【００２５】
印刷部３０は、複数のインクジェットヘッドが組み込まれたインクジェットヘッドユニット３１と、インクジェットヘッドユニット３１の対向面に設けられた環状の搬送ベルト１３３と、紫外線を照射する紫外線照射部１３１，１３２と、光透過率を検出する光透過率検出部１３５とを備えている。
【００２６】
搬送ベルト１３３は、多数の穴が空けられた無端ベルトからなり、搬送ベルト１３３の下部に設置された吸引ファン（図示しない）により空気を穴から吸引することにより発生する負圧で印刷用紙Ｗを吸引し、印刷用紙Ｗを矢印Ａの方向（搬送方向）に搬送する。そして、２次給紙部１４により給紙された印刷用紙Ｗは、搬送ベルト１３３により搬送されながら、インクジェットヘッドユニット３１から吐出されたインクにより印刷される。
【００２７】
ここで、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１で用いられるインクは、紫外線が照射されることにより硬化する紫外線硬化型インクが用いられ、このインクは、ラジカル重合性樹脂組成物、カチオン重合性樹脂組成物等の紫外線硬化型樹脂を主成分として含有している。
【００２８】
紫外線硬化型樹脂としては、例えば、ラジカル重合性樹脂組成物、カチオン重合性樹脂組成物等が使用できる。このうち、印刷用紙Ｗ及びインク画像との密着性の点からはカチオン重合性樹脂組成物が好ましいが、硬化速度及び原材料コストの点からはラジカル重合性樹脂組成物が好ましい。ラジカル重合性樹脂組成物は、高速化、処理効率の向上が要求される場合に好適である。
【００２９】
紫外線硬化型樹脂の含有量としては、インクの粘度の観点から、インク全体に対し、６０（質量％）〜９５（質量％）であることが好ましく、さらに８０（質量％）〜９５（質量％）であることがより好ましい。
【００３０】
ラジカル重合性樹脂組成物の重合性樹脂成分としては、例えば、ウレタン系、エポキシ系、ポリエステル系、ポリオール系などの各種化合物の（メタ）アクリル酸変性誘導体のオリゴマー、モノマーなどの他、不飽和ポリエステル化合物や芳香族ビニル化合物のオリゴマー、モノマーなどが挙げられる。
【００３１】
紫外線照射部１３１は、循環搬送路ＣＲの上部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１に隣接する位置に設けられ、搬送ベルト１３３により搬送された印刷用紙Ｗの上部から印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する。
【００３２】
紫外線照射部１３２は、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送ベルト１３３により搬送された印刷用紙Ｗの下部から印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する。このように、紫外線照射部１３２が、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられることにより、インクジェットヘッドユニット３１から紫外線硬化型インク（以下、単にインクという）が吐出されると直ぐに、紫外線が照射されるので、インクの印刷用紙Ｗの浸透を抑制することができる。
【００３３】
光透過率検出部１３５は、例えば、循環搬送路ＣＲの下部に備えられた発光素子１３５ａと、循環搬送路ＣＲの上部に備えられた受光素子１３５ｂとを備える透過型センサであり、受光素子１３５ｂの受光状態に基づいて、インクジェットヘッドユニット３１へ搬送される印刷用紙Ｗの光透過率を検出する。
【００３４】
印刷部３０により印刷された印刷用紙Ｗは、循環搬送路ＣＲ上に配置された搬送ローラ等によって筐体内を循環搬送路ＣＲ上を搬送される。循環搬送路ＣＲ上には、循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙Ｗを排紙部４０へ誘導するか、又は循環搬送路ＣＲ上を再循環させるかを切り替える切り替え機構４３が備えられている。
【００３５】
切り替え機構４３は、印刷用紙Ｗを、後述する排紙部４０又は反転部５０のいずれか１方へ誘導するために、切り替える。
【００３６】
排紙部４０は、インクジェット印刷装置１の筐体から突出したトレイ形状をした排紙台４１と、排紙台４１に印刷用紙Ｗを誘導する一対の排紙ローラ４２とを有している。そして、切り替え機構４３により排紙部４０に誘導された印刷用紙Ｗは、排紙ローラ４２により排紙台４１に搬送され、排紙台４１に印刷面を下にして積載される。
【００３７】
反転部５０は、印刷用紙Ｗを反転させる反転台５１と、循環搬送路ＣＲから反転台５１へ印刷用紙Ｗを搬送し、又は反転台５１から循環搬送路ＣＲ上へ印刷用紙Ｗを搬送する反転ローラ５２とを備えている。
【００３８】
切り替え機構４３により反転部５０に誘導された印刷用紙Ｗは、反転ローラ５２により循環搬送路ＣＲから反転台５１に搬送され、所定時間経過後、反転台５１から循環搬送路ＣＲへ搬送されることにより、循環搬送路ＣＲに対して表裏が反転する。そして、表裏が反転された印刷用紙Ｗは、循環搬送路ＣＲ上に設けられた搬送ローラ５３等の複数のローラにより循環搬送路ＣＲ上を印刷部３０へ向かって搬送される。
【００３９】
図２（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１に備えられた紫外線照射部１３２の側面図であり、図２（ｂ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１に備えられた紫外線照射部１３２の上方向から見た上面図である。
【００４０】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、紫外線照射部１３２は、基板１３２ｃ上に、複数列に規則正しく配列され、波長λ≒３６５ｎｍの紫外線を照射する発光ダイオード１３２ａと、電力及び出力信号が供給される接続端であるコネクタ１３２ｂとを備え、コネクタ１３２ｂを介して供給された出力信号に基づいて、それぞれの発光ダイオード１３２ａが紫外線を照射する。
【００４１】
なお、紫外線照射部１３１は、紫外線照射部１３２に対して上下対称に配置されるが、構成は紫外線照射部１３２と同一であるので、説明を省略する。
【００４２】
＜インクジェット印刷装置１の機能構成＞
次に、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の機能構成について説明する。
【００４３】
図３は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の機能構成を模式的に示した図である。
【００４４】
図３に示すように、インクジェット印刷装置１は、インクジェットヘッドユニット３１と、搬送ベルト１３３と、紫外線照射部１３１，１３２と、光透過率検出部１３５と、制御部７０と、記憶部７１とを備えている。
【００４５】
これらの構成のうち、インクジェットヘッドユニット３１と、搬送ベルト１３３と、紫外線照射部１３１，１３２と、光透過率検出部１３５とは、上述したので、説明を省略する。
【００４６】
記憶部７１は、例えば、揮発性半導体等で構成され、制御部７０が各種処理を実行する上で必要なデータ等を記憶する。また、記憶部７１は、後述する紫外線照射制御部７０ａが、紫外線照射部１３２に照射させる紫外線のエネルギーを決定するための出力設定値が出力テーブルとして記憶させている。具体的には、光透過率検出部１３５により検出された光透過率に対する紫外線照射部１３２による紫外線の照射する積算光量、即ちエネルギーが出力テーブルとして記憶されている。
【００４７】
図４は、記憶部７１に記憶された出力テーブルの一例をグラフ化した図である。
【００４８】
図４に示すように、光透過率検出部１３５により検出された光透過率（％）が高い程、紫外線照射部１３２による紫外線の照射するエネルギー（ｍＪ／ｃｍ２）が低くなるように関係付けられている。
【００４９】
これは、光透過率検出部１３５を通過した印刷用紙Ｗが光を透過させる程、紫外線照射部１３２から照射された紫外線が、印刷用紙Ｗを透過してインクジェットヘッドユニット３１に到達し、インクジェットヘッドユニット３１のノズル部分でインクが硬化してしまう恐れがある。そのため、照射された紫外線が、極力インクジェットヘッドユニット３１に到達しないように、光透過率検出部１３５を通過した印刷用紙Ｗが光を透過させる程、即ち、光透過率検出部１３５により検出された光透過率が高い程、紫外線照射部１３２による紫外線の照射するエネルギーが低くなるように関係付けられている。
【００５０】
制御部７０は、インクジェット印刷装置１は中枢的な制御を行う。また、制御部７０は、その機能上、紫外線照射制御部７０ａを備えている。
【００５１】
紫外線照射制御部７０ａは、光透過率検出部１３５により検出された光透過率と、記憶部７１に記憶された出力テーブルとに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる。
【００５２】
＜インクジェット印刷装置の作用＞
次に、図３を参照して、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の作用について説明する。
【００５３】
図３に示すように、搬送ベルト１３３により循環搬送路ＣＲ上をＡ方向に搬送される印刷用紙Ｗが、光透過率検出部１３５の発光素子１３５ａと受光素子１３５ｂとの間に位置したとき、例えば、Ｐ１に位置したとき、光透過率検出部１３５は、受光素子１３５ｂの受光状態に基づいて、印刷用紙Ｗの光透過率を検出する。そして、光透過率検出部１３５は、検出した光透過率を制御部７０の紫外線照射制御部７０ａへ供給する。
【００５４】
次に、光透過率が供給された紫外線照射制御部７０ａは、供給された光透過率と、記憶部７１に記憶された出力テーブルとに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出する。
【００５５】
また、搬送ベルト１３３により循環搬送路ＣＲ上をＡ方向に搬送される印刷用紙Ｗが、インクジェットヘッドユニット３１の直下に位置したとき、例えば、Ｐ２に位置したとき、インクジェットヘッドユニット３１は、インクを吐出することにより印刷用紙Ｗに印刷する。
【００５６】
そして、インクジェットヘッドユニット３１によりインクが吐出されると、紫外線照射制御部７０ａは、算出された紫外線のエネルギーになるように紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる。
【００５７】
これにより、紫外線照射部１３２は、照射された紫外線が印刷用紙Ｗを透過してインクジェットヘッドユニット３１のノズルに到達しない程度のエネルギーで、紫外線を照射することができる。
【００５８】
図５（ａ）は、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図であり、図５（ｂ）は、従来のインクジェット印刷装置により印刷された印刷用紙Ｗのインクの浸透状態を模式的に示した断面図である。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、循環搬送路ＣＲの下部に設けられた紫外線照射部１３２から照射された紫外線１４１は、印刷用紙Ｗの内部を減衰しながら透過し、印刷用紙Ｗに浸透したインク浸透部１４３の裏側に到達する。
【００６０】
これにより、インク浸透部１４３のインクが紫外線硬化して浸透が抑制されるので、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００６１】
また、紫外線照射部１３２は、照射した紫外線が印刷用紙Ｗを透過してインクジェットヘッドユニット３１のノズルに到達しない程度のエネルギーで照射するので、例えば、紫外線照射部１３２から照射された紫外線１４２に示すように、印刷用紙Ｗのインク浸透部１４３に到達しなかった場合でも、印刷用紙Ｗ中を減衰しながら透過し、印刷用紙Ｗから上部へ紫外線が射出されない。
【００６２】
これにより、紫外線照射部１３２から照射された紫外線１４２が、インクジェットヘッドユニット３１のノズルに到達しないので、ノズル部分でインクが硬化することを防止することができる。
【００６３】
さらに、循環搬送路ＣＲの上部に配置された紫外線照射部１３１から照射された紫外線１４４が、印刷用紙Ｗのインク浸透部１４３に到達すると、インク浸透部１４３の上部のインクが紫外線硬化することによりインクの浸透が抑制される。
【００６４】
このように、上下方向から紫外線を照射することにより、インク浸透部１４３のインクは上下方向から紫外線硬化するので、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けをより防止することができる。
【００６５】
一方、図５（ｂ）に示すように、従来のインクジェット印刷装置では、印刷用紙Ｗの上部から紫外線を照射するので、上部から照射された紫外線が顔料に吸収されて印刷用紙内部まで紫外線が届きにくいため、未硬化インクが時間経過とともに浸透し、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けが発生する。
【００６６】
また、特許文献１に記載された印刷インキ硬化乾燥用ＵＶ照射装置では、印刷後に印刷用紙Ｗの表裏から紫外線を照射するが、照射したときには既に図５（ｂ）に示すようにインクが浸透してしまっている場合があり、同様に、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けが発生することがある。
【００６７】
以上のように、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１によれば、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送された印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３２と、光透過率検出部１３５により検出された光透過率及び出力テーブルに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる紫外線照射制御部７０ａとを備えるので、インクジェットヘッドユニット３１のノズル詰まりを発生させることなく、にじみによる印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けをより防止することができる。
【００６８】
また、本発明の実施例１では、光源として波長λ≒３６５ｎｍの紫外線を照射する発光ダイオード１３２ａを有する紫外線照射部１３１，１３２を備えたインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明したが、これに限らず、光源として、例えばメタルハライドランプを有する構成としてもよい。
【００６９】
ただし、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１のように、光源として発光ダイオード１３２ａを有する紫外線照射部１３１，１３２を備えた場合、メタルハライドランプに比較して、消費電力が小さく、また、波長の幅が小さく余分なエネルギーが発生しないので、オゾンを発生することなく、インクを硬化させることができるという効果がある。
【実施例２】
【００７０】
本発明の実施例１では、循環搬送路ＣＲの下部であり、かつインクジェットヘッドユニット３１の吐出面に対向する位置に設けられ、搬送された印刷用紙Ｗに向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３２と、光透過率検出部１３５により検出された光透過率及び出力テーブルに基づいて、紫外線照射部１３２により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線照射部１３２に紫外線を照射させる紫外線照射制御部７０ａとを備えるインクジェット印刷装置１を例に挙げて説明した。
【００７１】
本発明の実施例２では、循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドユニット３１と、インクジェットヘッドユニット３１に隣接して配置され、搬送された印刷用紙に向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３１と、を備え、循環搬送路ＣＲのインクジェットヘッドユニット３１側の表面に紫外線吸収剤が塗布されたことを特徴とするインクジェット印刷装置を例に挙げて説明する。
【００７２】
本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２は、図１に示した本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１の構成と同一の構成を備えている。
【００７３】
図６は、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２の印刷部３０の構成を示した図である。
【００７４】
図６に示すように、循環搬送路ＣＲ、即ち搬送ベルト１３３のインクジェットヘッドユニット３１側の上部表面には、紫外線吸収剤が塗布された紫外線吸収剤塗布部１３４が構成されている。
【００７５】
ここで、紫外線吸収剤としては、ケイ皮酸誘電体（メトキシケイ皮酸オクチル等）、パラアミノ安息香酸誘電体（ジメチルＰＡＢＡオクチル等）、ジベンゾイルメタン誘電体（ｔ−ブチルメトキシジベンゾイルメタン等）、及びベンゾフェノン等が好適である。
【００７６】
そして、搬送ベルト１３３により循環搬送路ＣＲ上をＡ方向に搬送される印刷用紙Ｗが、インクジェットヘッドユニット３１の直下に位置したとき、例えば、Ｐ２に位置したとき、インクジェットヘッドユニット３１は、インクを吐出することにより印刷用紙Ｗに印刷する。
【００７７】
そして、インクジェットヘッドユニット３１によりインクが吐出されると、紫外線照射部１３１は紫外線を照射する。
【００７８】
照射された紫外線は、印刷用紙Ｗを透過し、搬送ベルト１３３のインクジェットヘッドユニット３１側の上部表面に塗布された紫外線吸収剤塗布部１３４に到達し吸収される。そして、紫外線吸収剤塗布部１３４は、吸収した紫外線量に応じて発熱し、この熱が印刷用紙Ｗに伝達され、インクに含まれる紫外線硬化型樹脂による紫外線硬化が促進される。
【００７９】
さらに、インクジェットヘッドユニット３１から吐出されるインクにも上述した紫外線吸収剤が添加（添加率：３（質量％））されている。これにより、インクに添加された紫外線吸収剤が、紫外線照射部１３１により照射された紫外線を吸収し、吸収した紫外線量に応じて発熱するので、インクに含まれる紫外線硬化型樹脂による紫外線硬化がさらに促進される。
【００８０】
以下に、紫外線硬化の度合いを印刷物こすれにて評価する実験を以下の条件で行った実験結果について説明する。
【００８１】
＜インクの作製方法＞
インクの各成分を混合し、高速攪拌機で充分に混合して、各実験例のインク（紫外線硬化型インク）を得た。
【００８２】
＜印刷物作製方法＞
用紙には、上質紙（理想用紙薄口（理想科学工業株式会社製））を用い、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置１、２で印刷を行った。
【００８３】
インクジェット印刷装置１、２は、画像情報（３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉ相当の一定面積のベタ画像）に基づいて、インクジェットヘッドユニット３１からインクを吐出することにより印刷を行い、紫外線照射部１３１が紫外線を照射する。各実験例では、松下制御機器社製の紫外線発光ダイオード（最高照度：３６５ｎｍ）を備えた紫外線照射部１３１が、積算光量（エネルギー）が５７６（ｍＪ／ｃｍ２）となるように、紫外線を照射させることにより、各実験例の印刷物を得た。
【００８４】
実験例１では、本発明の実施例１であるインクジェット印刷装置１における印刷物こすれについて評価した。
【００８５】
実験例２では、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２において、搬送ベルト１３３に紫外線吸収剤が塗布され、インクには紫外線吸収剤が添加されていない場合における印刷物こすれについて評価した。
【００８６】
また、実験例３では、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２において、搬送ベルト１３３に紫外線吸収剤が塗布され、インクにも紫外線吸収剤が添加された場合における印刷物こすれについて評価した。
【００８７】
さらに、比較例として、上部のみから紫外線照射を行ない、搬送ベルト１３３に紫外線吸収剤が塗布されてなく、インクにも紫外線吸収剤が添加されていない場合における印刷物こすれについて評価した。
【００８８】
＜評価＞
摩擦試験機Ｉ型（アトラス社製）で１０回こすり、摩擦堅牢度試験用グレースケールを利用して下記のとおり、ＪＩＳＬ０８４９に基づいて評価した。
【００８９】
４−５級・５級：◎（まったく汚れていない）
３−４級・４級：○（ほとんど汚れていない）
２級・２−３級・３級：△（やや汚れている）
１級・１−２級：×（汚れている）
評価の結果、比較例では、印刷物こすれは、“△”であったのに対し、実験例１、２では、印刷物こすれは、“○”であり、ほとんど汚れていないので良好な結果を得ることができた。また、実験例３では、印刷物こすれは、“◎”であり、さらに良好な結果を得ることができた。
【００９０】
このように、印刷物こすれがない程、即ち、級数が高い程、紫外線硬化が促進されているので、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００９１】
以上のように、本発明の実施例２であるインクジェット印刷装置２では、循環搬送路ＣＲ上を搬送された印刷用紙に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドユニット３１と、インクジェットヘッドユニット３１に隣接して配置され、搬送された印刷用紙に向かって紫外線を照射する紫外線照射部１３１と、を備え、循環搬送路ＣＲのインクジェットヘッドユニット３１側の表面に紫外線吸収剤が塗布されているので、インクジェットヘッドユニットのノズルを硬化させることなく、印刷用紙の印字濃度の低下や裏抜けを防止することができる。
【００９２】
なお、本発明の実施例であるインクジェット印刷装置により印刷される印刷用紙としては、厚さが約７０（μｍ）のものが好適である。
【符号の説明】
【００９３】
１，２…インクジェット印刷装置
１０…サイド給紙部
２０…内部給紙部
３０…印刷部
３１…インクジェットヘッドユニット
４０…排紙部
５０…反転部
７０…制御部
７０ａ…紫外線照射制御部（制御手段）
７１…記憶部
１３１，１３２…紫外線照射部
１３３…搬送ベルト
１３４…紫外線吸収剤塗布部
１３５…光透過率検出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送経路上を搬送された印刷媒体に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記搬送経路の下部であり、かつ前記インクジェットヘッドのインクの吐出面に対向する位置に設けられ、前記搬送された印刷媒体に向かって紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記インクジェットヘッドへ搬送される印刷媒体の光透過率を検出する光透過率検出手段と、
前記光透過率が高い程、前記紫外線照射手段が照射する紫外線のエネルギーが小さくなるように、前記光透過率と前記エネルギーとの関係を出力テーブルとして記憶する記憶手段と、
前記光透過率検出手段により検出された光透過率と、前記記憶手段に記憶された出力テーブルとに基づいて、前記紫外線照射手段により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線を照射させるように前記紫外線照射手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項２】
前記紫外線照射手段は、
光源に発光ダイオードが用いられたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
【請求項１】
搬送経路上を搬送された印刷媒体に対して紫外線硬化型のインクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記搬送経路の下部であり、かつ前記インクジェットヘッドのインクの吐出面に対向する位置に設けられ、前記搬送された印刷媒体に向かって紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記インクジェットヘッドへ搬送される印刷媒体の光透過率を検出する光透過率検出手段と、
前記光透過率が高い程、前記紫外線照射手段が照射する紫外線のエネルギーが小さくなるように、前記光透過率と前記エネルギーとの関係を出力テーブルとして記憶する記憶手段と、
前記光透過率検出手段により検出された光透過率と、前記記憶手段に記憶された出力テーブルとに基づいて、前記紫外線照射手段により照射する紫外線のエネルギーを算出し、算出されたエネルギーで紫外線を照射させるように前記紫外線照射手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項２】
前記紫外線照射手段は、
光源に発光ダイオードが用いられたことを特徴とする請求項１記載のインクジェット印刷装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−９８４４８（Ｐ２０１１−９８４４８Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５３１５２（Ｐ２００９−２５３１５２）
【出願日】平成２１年１１月４日（２００９．１１．４）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月４日（２００９．１１．４）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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