インクジェット記録装置
【課題】光照射装置による光照射面積を調整することのできるインクジェット記録装置の提供。
【解決手段】インク吐出口が配設されている記録ヘッド８と、記録媒体Ｐと記録ヘッド８とを相対移動させる相対移動手段と、記録ヘッド８によって吐出されたインクに対して光を照射する光源１２をインク吐出口に対応するように備える光照射装置１０と、を備えるインクジェット記録装置において、光照射装置１０には、ぞれぞれの光源１２から照射された光の記録媒体Ｐ上での照射面積を記録ヘッド８によるインク吐出に対応するように調整する照射面積調整手段１４が備えられているインクジェット記録装置の提供。
【解決手段】インク吐出口が配設されている記録ヘッド８と、記録媒体Ｐと記録ヘッド８とを相対移動させる相対移動手段と、記録ヘッド８によって吐出されたインクに対して光を照射する光源１２をインク吐出口に対応するように備える光照射装置１０と、を備えるインクジェット記録装置において、光照射装置１０には、ぞれぞれの光源１２から照射された光の記録媒体Ｐ上での照射面積を記録ヘッド８によるインク吐出に対応するように調整する照射面積調整手段１４が備えられているインクジェット記録装置の提供。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、光硬化型インクを用いるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を形成することができるという理由から、インクジェット記録装置が多く用いられるようになってきている。
【０００３】
インクジェット記録装置を用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、記録媒体として樹脂や金属などのインク吸収性のない材料を用いることが多い。そして、このような記録媒体に対してインクを定着させるために、例えば、光を照射することによって硬化する光硬化型インクを記録ヘッドから吐出させ、記録媒体に着弾したインク液滴に対して光を照射させてインクを硬化させることによって画像記録を行うようなインクジェット記録装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、このようなインクジェット記録装置は、特許文献２及び特許文献３に示すように、カラー液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタの製造においても用いられている。特許文献２及び特許文献３では、透明な基板上に、通常は着色剤を吸収するが光を照射されることにより着色剤を吸収しなくなる被染色層を形成し、該被染色層を多数のフィルタ要素に区切って、その夫々を所定の色に着色することにより製造されるカラーフィルタの製造方法が記載されている。そして、前記フィルタを所定の色に着色する着色工程においてインクジェット記録装置の記録ヘッドを用いるようになっている。カラーフィルタを製造する場合、高い精度が要求されるが、インクジェット記録装置を着色工程に用いることにより精密なインク吐出が可能である。
【０００５】
ここで、インクジェット記録装置を用いて画像記録を行う場合、着弾したインク液滴のドット径の差異を少なくするために、記録媒体を問わずにインク着弾後に大量の光を照射するようになっている。しかしながら、光を大量に照射した場合、その反射光や漏れた光によって記録ヘッドの表面に付着しているインクやノズル先端面におけるインクが硬化してしまい、ノズル欠が生じて画質の劣化を招いてしまうという問題があった。また、特許文献２又は特許文献３に記載のように、記録媒体がカラーフィルタの場合、ノズル欠による画質の劣化は影響が大きく、製品の信頼性の低下に繋がるおそれがあった。
【０００６】
そこで、光をドットの位置に正確に照射するために、記録媒体上のドットの位置に応じて光照射することによる感光インク架橋方法が特許文献４などに示されている。特許文献４においては、記録媒体上のドットに応じて光を集中させたり照射方向を変更するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−３１０４５４号公報
【特許文献２】特開平７−１７４９１５号公報
【特許文献３】特開平８−８２７０６号公報
【特許文献４】特表２００２−５０４８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に記載の方法は、着弾した各ドットに応じて光照射することを特徴としており、記録媒体上のドット位置やドット径の正確かつ迅速な検出が必要であり、構成が複雑なものとなってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光照射装置による記録媒体上での光照射面積を記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整することのできるインクジェット記録装置を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
記録媒体に向けて光硬化型のインクを吐出するインク吐出口が配設されている記録ヘッドと、
前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させる相対移動手段と、
前記記録ヘッドによって吐出されたインクに対して光を照射する光源を前記インク吐出口に対応するように備える光照射装置と、
を備えるインクジェット記録装置において、
前記光照射装置には、ぞれぞれの前記光源から照射された光の前記記録媒体上での照射面積を前記記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整する照射面積調整手段が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、光照射装置は、照射面積調整手段により、光源から照射された光の記録媒体上での照射面積を記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整するようになっている。従って、各光源からの光の照射面積は、記録ヘッドによるインク吐出とともに調整できるようになっている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記照射面積調整手段は、開口径が調整できる絞り環であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、光照射装置は、開口径が調整できる絞り環によって、光源から照射された光の記録媒体上での照射面積を調整するようになっている。従って、光源から照射される光束の外周を絞り環によって遮ることにより、記録媒体上の照射径を調整するようになっている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記照射面積調整手段は、前記光源との距離が調整できる集光レンズであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、光照射装置は、光源との距離が調整できる集光レンズによって、光源から照射された光を集光するようになっている。従って、光源と前記レンズとの距離を調整することにより、記録媒体上での照射面積を調整するようになっている。
【００１５】
請求項４に記載のインクジェット記録装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて記録解像度を変更し、前記記録解像度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、制御部は、記録条件に応じた記録解像度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御するので、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整するようになっている。
【００１７】
請求項５に記載のインクジェット記録装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記記録ヘッドからのインク吐出量を変更し、前記インク吐出量の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、制御部は、記録条件に応じた記録ヘッドからのインク吐出量の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御するので、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整するようになっている。
【００１９】
請求項６に記載のインクジェット記録装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記相対移動手段による前記相対移動の速度を変更し、前記相対移動の速度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、制御部は、記録条件に応じた記録媒体と記録ヘッドとの相対移動速度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御する。相対移動速度を変更することにより、インク着弾後から光照射までの時間が変化するので、ドット径の調整をすることができるようになっている。従って、ドット径を調整するとともに光の照射面積を調整するようになっている。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録媒体は、カラーフィルタであることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、記録媒体をカラーフィルタとすることにより、カラーフィルタの製造方法における各フィルタに着色剤を吐出してフィルタ要素を着色する工程を行うようになっている。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録媒体としてのカラーフィルタと、記録された画像において欠陥部の発生を検出する欠陥検出部と、を備えており、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出を制御することを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、欠陥検出部により、記録媒体であるカラーフィルタの各フィルタに着色の欠陥が発生し着色不良フィルタが生じた場合、当該着色不良フィルタは欠陥部として検出される。従って、欠陥検出部により記録された画像において欠陥部の検出を行うとともに、当該欠陥部に対して記録ヘッドからインク吐出が行われるとともに照射面積を調整した光照射が行われるようになっている。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェット記録装置であって、
前記欠陥検出部は発生した欠陥部の面積を算出し、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出量を調整するよう制御することを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、欠陥検出部は画像欠陥の発生を検出すると当該画像欠陥部の面積を算出し、制御部はその検出結果に基づいて記録ヘッドからのインク吐出量を調整するようになっている。そして、記録ヘッドから画像欠陥部の面積に応じた量のインクが吐出されるとともに照射面積を調整した光照射が行われるようになっている。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記光源は、半導体レーザ又はＬＥＤであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、光照射装置に備えられた光を照射する光源は半導体レーザ又はＬＥＤからなるので、応答性の速い点光源となっている。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドによるインク吐出に応じて記録媒体上での光の照射面積を調整することができるため、インク吐出の条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、光源から照射された光束の外周を照射面積調整手段である絞り環によって遮ることにより記録媒体上の照射径を調整することができるので、簡易な構成で光の照射面積を調整するとともに非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができる。従って、簡易な構成の光照射装置によって高精細な画像記録を行うことができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、光源から照射された光を照射面積調整手段である集光レンズによって集光することにより記録媒体上での照射径を調整することができるので、正確に光の照射面積を調整することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を確実に防止して、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整することができるため、記録条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整することができるため、記録条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、記録条件に応じて記録媒体と記録ヘッドとの相対移動速度を調整するとともに光の照射面積を調整することができるため、記録条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３５】
請求項７に記載の発明によれば、フィルタ要素を着色する工程を行うことができるので、高精細な記録が必要とされるカラーフィルタの製造を容易に行うことができる。
【００３６】
請求項８に記載の発明によれば、高精細な記録が必要とされるカラーフィルタの製造工程において、カラーフィルタ上に着色不良フィルタが生じた場合に、記録ヘッドからインクを吐出させるとともにカラーフィルタ上での光の照射面積を調整することができる。従って、カラーフィルタの欠陥補修においても、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細なカラーフィルタの製造を容易に行うことができる。
【００３７】
請求項９に記載の発明によれば、高精細な記録が必要とされるカラーフィルタの製造工程において、着色されるカラーフィルタ上に画像欠陥が生じた場合に、記録ヘッドから画像欠陥部の面積に応じたインクを吐出させるとともに記録媒体上での光の照射面積を調整することができる。従って、カラーフィルタの確実な欠陥補修においても、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細なカラーフィルタの製造を容易に行うことができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、光照射装置の光源は応答性が速く、照射された光は照射面積調整手段にほとんど全て入射するようになっている。従って、光源から照射された光のエネルギーをより有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
［第一の実施形態］
以下に、本発明に係るインクジェット記録装置の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態において、インクジェット記録装置１はシリアルプリント方式によるインクジェット記録装置１であり、このインクジェット記録装置１には平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２が主走査方向Ｙに延在するように設けられている。
【００４１】
プラテン２の下方には、搬送方向Ｘに記録媒体Ｐを送るための搬送手段３（図６参照）が設けられている。搬送手段３は複数の搬送ローラ４，４などにより構成されており、搬送ローラ４を回転させることによって、記録媒体Ｐを搬送方向Ｘの上流側から下流側に間欠的に搬送するようになっている。
【００４２】
プラテン２の上方には、プラテン２の長手方向に延在する棒状のガイドレール５，５が設けられている。ガイドレール５には、図２に示すような、キャリッジ６が支持されている。キャリッジ６には移動手段７（図６参照）が接続されており、ガイドレール５に沿って主走査方向Ｙに往復走査自在となっている。ここで、本実施形態において、記録媒体Ｐと後述する記録ヘッド８とを相対移動させる相対移動手段とは、搬送手段３及び移動手段７からなる。
【００４３】
キャリッジ６には、本実施形態におけるインクジェット記録装置１で使用される各色（ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））に対応した四つの記録ヘッド８…が搭載されている。各記録ヘッド８は外形が略直方体状になるように形成されており、その長手方向が搬送方向に沿って互いに平行となるように配置されている。記録ヘッド８の記録媒体Ｐに対向する面には、複数のインク吐出口９…（図３参照）が搬送方向に沿って等間隔に設けられている。
そして、記録ヘッド８は、入力された画像情報に基づいてインク吐出口９から各色のインク液滴を吐出させるようになっている。ここで、インクジェット記録装置１で使用されるインクの色はこれらに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）などの色を使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッドがキャリッジに搭載されることとなる。
【００４４】
図２に示すように、主走査方向Ｙにおける記録ヘッド８の両側には、光照射装置としての紫外線照射装置１０，１０が配設されている。ここで、図３に示すのは、記録ヘッド８及び紫外線照射装置１０の底面図である。
【００４５】
紫外線照射装置１０は、記録媒体Ｐに向けて開口した外形略直方体形状のカバー部材１１で被覆されている。紫外線照射装置１０はカバー部材１１により被覆されているので、記録媒体Ｐに対向する方向に紫外線が効率良く照射されるようになっている。カバー部材１１の内部には、記録媒体Ｐに吐出されたインク液滴を硬化定着させる光としての紫外線の光束を照射する複数の紫外線光源１２…が備えられている。各紫外線光源１２…は半導体レーザ又はＬＥＤからなる点光源であり、搬送方向Ｘに沿ってそれぞれのインク吐出口９と対応する位置に配設されている。
【００４６】
図４は紫外線照射装置１０の搬送方向Ｘに沿った縦断面図である。図４に示すように、カバー部材１１には、各紫外線光源１２の外周を被覆する円筒状の筒部材１３が、記録媒体Ｐに対して略垂直となるように備えられている。筒部材１３は紫外線領域の波長の光を反射又は遮蔽する素材からなり、紫外線光源１２から照射された紫外線が外側の領域に出射することを防止するようになっている。
【００４７】
また、紫外線照射装置１０には、紫外線の照射面積を調整する照射面積調整手段１４（図６参照）が備えられている。照射面積調整手段１４には、照射される紫外線の光束を絞る絞り環１５が、当該紫外線の光軸方向と略直交するように筒部材１３の内周に備えられている。ここで、図５に示す図は絞り環１５の平面図である。絞り環１５は板状部材からなる複数の絞り羽根１６…で環状に構成されており、内側が円形の穴部１７となるように重ねられている。また、照射面積調整手段１４には、絞り羽根１６の位置を調整する位置調整手段（図示せず）が備えられており、隣接する絞り羽根１６同士の重なり具合を適宜調整することができるようになっている。さらに、絞り羽根１６は紫外線領域の波長の光を反射又は遮蔽する素材からなり、その開口径を調整することにより通過する紫外線の照射径を調整することができるようになっている。ここで、図５（ａ）は開口径を絞った状態であり、図５（ｂ）は開口径を大きくした状態を示す図である。
【００４８】
主走査方向Ｙにおける各紫外線照射装置１０の外側には、記録された画像における画像欠陥部を検出する欠陥検出部１８，１８が備えられている。欠陥検出部１８は、例えばレーザのような発光素子とセンサのような受光素子とからなり、発光素子から記録媒体Ｐに向けて出射された光の受光素子による検知の有無により、記録媒体Ｐ上における画像欠陥部の有無を検出するようになっている。
【００４９】
ここで、本実施形態に用いられるインクは、光としての紫外線が照射されることにより硬化する性質を具備する光硬化型インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。上記光硬化型インクは、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、この両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能である。また、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作用が少ない又は無いカチオン重合系インクの方が機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。カチオン重合系インクは、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物などのカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物である。
【００５０】
次に、図６を参照しつつ、本実施形態におけるインクジェット記録装置１の制御構成について説明する。
【００５１】
図６に示すように、インクジェット記録装置１には、入力部１９、移動手段７、搬送手段３、記録ヘッド８、紫外線光源１２、照射面積調整手段１４、欠陥検出部１８などに電気的に接続されるとともにこれらを制御する制御部２０が設けられている。制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種の処理プログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、画像データなどの各種データなどを一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）など（いずれも図示せず）からなり、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭの作業領域に展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行するようになっている。
【００５２】
入力部１９は、例えばキーボードや操作パネルからなり、記録媒体Ｐの種類や画像記録条件などを制御部２０に入力するようになっている。ユーザは入力部１９を操作することにより、画像記録に用いる記録媒体Ｐや所望の画像記録速度などに応じたインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度などを選択、設定することができるようになっている。制御部２０は、操作者によりインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度などの選択、設定が無い場合は、入力された条件や画像データの情報量に基づいてこれらの値を決定するようになっている。
【００５３】
制御部２０は、前述のようにして決定したインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度の値と、図示しない外部装置から送られてきた記録画像に関する画像データと、に基づいてインク吐出口９からインクを吐出させるように各記録ヘッド８を制御するようになっている。
【００５４】
また、制御部２０は、前述のようにして制御される記録ヘッド８からのインク吐出に基づいて照射面積調整手段１４を制御するようになっている。具体的には、制御部２０は、隣接する絞り羽根１６の重なり具合を位置調整手段により調整させて、絞り環１５の穴部１７の口径を調整させて、透過する紫外線の照射径を調整するようになっている。
【００５５】
さらに、制御部２０は、紫外線光源１２を制御して記録媒体Ｐ上に着弾したドットに対して所定量の紫外線を照射するようになっている。ここで、本実施形態において紫外線光源１２から照射された紫外線の光束は、照射面積調整手段１４によりその照射径を調整されるので、記録媒体Ｐ上での紫外線の照射面積は調整されるようになっている。
【００５６】
またさらに、制御部２０は、キャリッジ６を主走査方向Ｙに往復走査させるように移動手段７を制御するとともに、キャリッジ６の移動方向切換の際には記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに所定量ずつ間欠搬送させるように搬送手段３を制御するようになっている。そして、制御部２０は、欠陥検出部１８を制御して記録された画像における欠陥部の発生の有無を調べさせるとともに、当該欠陥部の面積を算出させるようになっている。欠陥検出部１８による検出結果は制御部２０に送られ、制御部２０は前述したように、インク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度に加えて、当該検出結果も考慮して記録ヘッド８からのインク吐出を制御するようになっている。
【００５７】
次に、本実施形態におけるインクジェット記録方法について説明する。
【００５８】
図示しない外部装置から入力された画像データがインクジェット記録装置１に送られると、送られた画像データは制御部２０のＲＡＭに記憶される。そして、ユーザにより入力部１９から画像記録を開始する信号、記録媒体Ｐの種類及び記録モードなど各種の画像記録条件が入力されると、制御部２０は、入力された情報など各種の条件に適合するように、インク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度を決定する。そして、制御部２０は、照射面積調整手段１４により紫外線の照射面積を調整させてから画像記録を開始させる。
【００５９】
まず、制御部２０は、搬送手段３を制御することにより記録媒体Ｐを記録開始位置まで搬送させる。続いて制御部２０は、移動手段７を制御することによりキャリッジ６を記録媒体Ｐの上方で主走査方向Ｙに移動させる。すると、キャリッジ６に追従して記録ヘッド８が移動するので、制御部２０は、入力された画像データや制御部２０により決定されたインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度に基づいて、記録ヘッド８のインク吐出口９から所定量のインク液滴を吐出させ記録媒体Ｐに着弾させてドットを形成させる。
【００６０】
その後、制御部２０は、形成されたドットに対して紫外線を照射するために紫外線光源１２から紫外線を照射させる。この際、照射された紫外線の光束は、筒部材１３よりも外側に出射することなく、絞り環１５に入射する。絞り環１５の開口径は既に調整されているので、照射された紫外線のうち穴部１７に入射した紫外線の光束のみが直下の記録媒体Ｐに入射する。このようにして、記録媒体Ｐに形成されたドットのみに紫外線が入射し、インクが硬化して画像が記録される。
【００６１】
ここで、制御部２０は、欠陥検出部１８により記録媒体Ｐ上における画像の欠陥部の有無を適宜検出させるとともに、欠陥部を検出した場合その面積を算出させる。その検出結果は制御部２０に送られ、制御部２０は欠陥部を補修するように、当該検出結果に基づいてインク吐出を行わせるように各構成を制御する。従って、画像欠陥部が発生した場合、その画像欠陥部に応じたインク吐出量が算出され、その算出結果に基づいて絞り環１５の開口径が調整されてから、記録ヘッド８によりインクが吐出されて紫外線光源１２により紫外線が照射される。このようにして、本実施形態においては画像の欠陥部が発生した場合でも、その補修を行うことができる。
【００６２】
このようにして画像記録を行って、キャリッジ６の主走査方向Ｙの移動が終了すると、一旦キャリッジ６は移動を停止し、搬送手段３は記録媒体Ｐを所定量搬送する。その後、引き続きキャリッジ６の主走査方向Ｙへの移動に伴う記録ヘッド８による画像記録と、記録媒体Ｐの搬送と、を繰り返して画像記録を完了させる。
【００６３】
以上のように、本実施形態によれば、紫外線光源１２から照射された紫外線の光束が絞り環１５によって絞られるので、各インク吐出口に対応させて照射面積の調整を容易に行うことができるようになっている。従って、照射面積と吐出されたドットの面積とを略同等に調整することにより、記録媒体Ｐに形成されたドットのみに向けて紫外線を照射することができる。つまり、記録媒体Ｐの非画像記録領域には紫外線が入射しないことになるので、記録媒体Ｐの劣化が防止でき、高精細な画像記録を行うことができる。
さらに、紫外線の光路は筒部材１３より外側に出射しないので、紫外線光源１２から照射された紫外線のエネルギーを有効に利用することができるとともに、非画像記録領域への光の入射を防止できるので、記録ヘッド８やインク吐出口９に付着したインクの硬化が防止できる。従って、ノズル欠などの発生を防止するとともに着弾したインクに確実に紫外線を照射することで、高精細な画像記録を行うことができる。
【００６４】
なお、本実施形態における記録媒体Ｐとしては、普通紙、再生紙、光沢紙などの各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラスなどの種々の材質からなる記録媒体が適用可能である。このような記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状などの各種形態が適用可能である。
そして、本実施形態においては記録媒体として、カラー液晶ディスプレイなどに用いられるカラーフィルタの適用も可能である。前述の通り、カラーフィルタの製造において、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色をカラーフィルタに着色させる工程においてインクジェット記録装置を用いることが従来より提案されているが、本発明に係るインクジェット記録装置をカラーフィルタの着色工程に用いることにより、インクを硬化させるために照射される紫外線が各フィルタ要素以外の場所に照射されることがないので、照射された紫外線エネルギーを有効に利用することができるとともにフィルタ要素以外の場所の紫外線照射による劣化を防止することができるので、高精細なカラーフィルタを製造することができる。
また、従来よりカラーフィルタとしては高精度のものが必要とされており、一つのフィルタ要素に欠陥があっても製品として利用できないという問題があった。しかしながら、本実施形態においては欠陥検出部１８を備えることにより、高精度のカラーフィルタの製造が可能であり、かつフィルタ要素の欠陥検査に用いることも可能である。
【００６５】
また、本実施形態においてはインクジェット記録装置１はシリアルプリント方式のものとしたが、記録媒体の幅方向に延在する記録ヘッドを用いるラインプリント式のものにも適用可能である。その場合、記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手段とは、記録媒体を搬送方向に搬送させる手段のことを示す。
【００６６】
［第二の実施形態］
次に、本発明に係る第二の実施形態のインクジェット記録装置について説明する。
本実施形態におけるインクジェット記録装置の構成と第一の実施形態におけるインクジェット記録装置１の構成とは、照射面積調整手段の構成のみが異なっている。よって、以下、本実施形態の照射面積調整手段について説明する。
【００６７】
図７は、本実施形態における紫外線照射装置２１の搬送方向に沿った縦断面図である。図７に示すように、紫外線照射装置２１には、第一の実施形態と略同様の紫外線光源１２及び筒部材１３と、紫外線の照射面積を調整する照射面積調整手段２２（図８参照）と、が備えられている。照射面積調整手段２２は、照射される紫外線の光束を集光する凸状の集光レンズ２３，２３と、集光レンズ２３の紫外線光源１２に対する距離を調整する位置調整機構（図示せず）と、からなる。各集光レンズ２３は、紫外線光源１２から照射される紫外線の光軸方向と略直交するように備えられており、紫外線光源１２との距離を調整することによって記録媒体Ｐ上の照射面積が調整できるようになっている。ここで、集光レンズ２３の数は二枚に限られず適宜変更可能である。
【００６８】
本実施形態の制御部は、図８に示すように、第一の実施形態と略同様の制御構成であり、照射面積調整手段２２により照射面積の調整を行うようになっている。具体的には、制御部は、各集光レンズ２３の紫外線光源１２との距離を位置調整手段により調整するようになっている。各集光レンズ２３が紫外線光源１２との距離を変更すると、記録媒体Ｐ上の集光スポットはその照射面積が変化するようになっている。
【００６９】
本実施形態におけるインクジェット記録方法においては、照射面積調整手段２２は記録ヘッド８からのインク吐出量や記録ヘッド８と記録媒体Ｐとの相対移動速度及び記録解像度などに基づいて、各集光レンズ２３の紫外線光源１２との距離を調整させて照射面積を調整する。そして、紫外線光源１２から紫外線照射を行って画像記録を行わせるようになっている。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、紫外線光源１２から照射された紫外線を集光する集光レンズ２３の位置を調整することができるので、各インク吐出口に対応させて照射面積の調整を容易に行うことができるようになっている。従って、照射面積と吐出されたドットの面積とを略同等に調整することにより、記録媒体Ｐに形成されたドットのみに向けて紫外線を照射することができる。つまり、記録媒体Ｐの非画像記録領域には紫外線が入射しないことになるので、記録媒体Ｐの劣化が防止でき、高精細な画像記録を行うことができる。
さらに、紫外線の光路は筒部材１３より外側に出射しないので、紫外線光源１２から照射された紫外線のエネルギーを有効に利用することができるとともに、非画像記録領域への光の入射を防止できるので、記録ヘッド８やインク吐出口９に付着したインクの硬化が防止できる。従って、ノズル欠などの発生を防止するとともに着弾したインクに確実に紫外線を照射することで、高精細な画像記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第一の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部構成を示す平面図である。
【図２】第一の実施形態におけるキャリッジの側面図である。
【図３】第一の実施形態における記録ヘッド及び紫外線照射装置の底面図である。
【図４】第一の実施形態における紫外線照射装置の縦断面図である。
【図５】第一の実施形態における照射面積調整装置の平面図である。
【図６】第一の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図７】第二の実施形態における紫外線照射装置の縦断面図である。
【図８】第二の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ インクジェット記録装置
３ 搬送手段
７ 移動手段
８ 記録ヘッド
９ インク吐出口
１０，２１ 紫外線照射装置
１２ 紫外線光源
１３ 筒部材
１４，２２ 照射面積調整手段
１５ 絞り環
１６ 絞り羽根
１７ 穴部
１８ 欠陥検出部
２０ 制御部
２３ 集光レンズ
Ｐ 記録媒体
Ｘ 搬送方向
Ｙ 主走査方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、光硬化型インクを用いるインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、グラビア印刷方式やフレキソ印刷方式などの製版を必要とする方式に比較して、簡便にかつ安価に画像を形成することができるという理由から、インクジェット記録装置が多く用いられるようになってきている。
【０００３】
インクジェット記録装置を用いて商品や商品の包装に画像記録を行う分野では、記録媒体として樹脂や金属などのインク吸収性のない材料を用いることが多い。そして、このような記録媒体に対してインクを定着させるために、例えば、光を照射することによって硬化する光硬化型インクを記録ヘッドから吐出させ、記録媒体に着弾したインク液滴に対して光を照射させてインクを硬化させることによって画像記録を行うようなインクジェット記録装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
そして、このようなインクジェット記録装置は、特許文献２及び特許文献３に示すように、カラー液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタの製造においても用いられている。特許文献２及び特許文献３では、透明な基板上に、通常は着色剤を吸収するが光を照射されることにより着色剤を吸収しなくなる被染色層を形成し、該被染色層を多数のフィルタ要素に区切って、その夫々を所定の色に着色することにより製造されるカラーフィルタの製造方法が記載されている。そして、前記フィルタを所定の色に着色する着色工程においてインクジェット記録装置の記録ヘッドを用いるようになっている。カラーフィルタを製造する場合、高い精度が要求されるが、インクジェット記録装置を着色工程に用いることにより精密なインク吐出が可能である。
【０００５】
ここで、インクジェット記録装置を用いて画像記録を行う場合、着弾したインク液滴のドット径の差異を少なくするために、記録媒体を問わずにインク着弾後に大量の光を照射するようになっている。しかしながら、光を大量に照射した場合、その反射光や漏れた光によって記録ヘッドの表面に付着しているインクやノズル先端面におけるインクが硬化してしまい、ノズル欠が生じて画質の劣化を招いてしまうという問題があった。また、特許文献２又は特許文献３に記載のように、記録媒体がカラーフィルタの場合、ノズル欠による画質の劣化は影響が大きく、製品の信頼性の低下に繋がるおそれがあった。
【０００６】
そこで、光をドットの位置に正確に照射するために、記録媒体上のドットの位置に応じて光照射することによる感光インク架橋方法が特許文献４などに示されている。特許文献４においては、記録媒体上のドットに応じて光を集中させたり照射方向を変更するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−３１０４５４号公報
【特許文献２】特開平７−１７４９１５号公報
【特許文献３】特開平８−８２７０６号公報
【特許文献４】特表２００２−５０４８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献４に記載の方法は、着弾した各ドットに応じて光照射することを特徴としており、記録媒体上のドット位置やドット径の正確かつ迅速な検出が必要であり、構成が複雑なものとなってしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、光照射装置による記録媒体上での光照射面積を記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整することのできるインクジェット記録装置を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
記録媒体に向けて光硬化型のインクを吐出するインク吐出口が配設されている記録ヘッドと、
前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させる相対移動手段と、
前記記録ヘッドによって吐出されたインクに対して光を照射する光源を前記インク吐出口に対応するように備える光照射装置と、
を備えるインクジェット記録装置において、
前記光照射装置には、ぞれぞれの前記光源から照射された光の前記記録媒体上での照射面積を前記記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整する照射面積調整手段が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、光照射装置は、照射面積調整手段により、光源から照射された光の記録媒体上での照射面積を記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整するようになっている。従って、各光源からの光の照射面積は、記録ヘッドによるインク吐出とともに調整できるようになっている。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記照射面積調整手段は、開口径が調整できる絞り環であることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、光照射装置は、開口径が調整できる絞り環によって、光源から照射された光の記録媒体上での照射面積を調整するようになっている。従って、光源から照射される光束の外周を絞り環によって遮ることにより、記録媒体上の照射径を調整するようになっている。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のインクジェット記録装置であって、
前記照射面積調整手段は、前記光源との距離が調整できる集光レンズであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、光照射装置は、光源との距離が調整できる集光レンズによって、光源から照射された光を集光するようになっている。従って、光源と前記レンズとの距離を調整することにより、記録媒体上での照射面積を調整するようになっている。
【００１５】
請求項４に記載のインクジェット記録装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて記録解像度を変更し、前記記録解像度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、制御部は、記録条件に応じた記録解像度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御するので、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整するようになっている。
【００１７】
請求項５に記載のインクジェット記録装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記記録ヘッドからのインク吐出量を変更し、前記インク吐出量の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、制御部は、記録条件に応じた記録ヘッドからのインク吐出量の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御するので、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整するようになっている。
【００１９】
請求項６に記載のインクジェット記録装置は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記相対移動手段による前記相対移動の速度を変更し、前記相対移動の速度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、制御部は、記録条件に応じた記録媒体と記録ヘッドとの相対移動速度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御する。相対移動速度を変更することにより、インク着弾後から光照射までの時間が変化するので、ドット径の調整をすることができるようになっている。従って、ドット径を調整するとともに光の照射面積を調整するようになっている。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録媒体は、カラーフィルタであることを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、記録媒体をカラーフィルタとすることにより、カラーフィルタの製造方法における各フィルタに着色剤を吐出してフィルタ要素を着色する工程を行うようになっている。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記記録媒体としてのカラーフィルタと、記録された画像において欠陥部の発生を検出する欠陥検出部と、を備えており、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出を制御することを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、欠陥検出部により、記録媒体であるカラーフィルタの各フィルタに着色の欠陥が発生し着色不良フィルタが生じた場合、当該着色不良フィルタは欠陥部として検出される。従って、欠陥検出部により記録された画像において欠陥部の検出を行うとともに、当該欠陥部に対して記録ヘッドからインク吐出が行われるとともに照射面積を調整した光照射が行われるようになっている。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のインクジェット記録装置であって、
前記欠陥検出部は発生した欠陥部の面積を算出し、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出量を調整するよう制御することを特徴とする。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、欠陥検出部は画像欠陥の発生を検出すると当該画像欠陥部の面積を算出し、制御部はその検出結果に基づいて記録ヘッドからのインク吐出量を調整するようになっている。そして、記録ヘッドから画像欠陥部の面積に応じた量のインクが吐出されるとともに照射面積を調整した光照射が行われるようになっている。
【００２７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置であって、
前記光源は、半導体レーザ又はＬＥＤであることを特徴とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、光照射装置に備えられた光を照射する光源は半導体レーザ又はＬＥＤからなるので、応答性の速い点光源となっている。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に記載の発明によれば、記録ヘッドによるインク吐出に応じて記録媒体上での光の照射面積を調整することができるため、インク吐出の条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明によれば、光源から照射された光束の外周を照射面積調整手段である絞り環によって遮ることにより記録媒体上の照射径を調整することができるので、簡易な構成で光の照射面積を調整するとともに非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができる。従って、簡易な構成の光照射装置によって高精細な画像記録を行うことができる。
【００３１】
請求項３に記載の発明によれば、光源から照射された光を照射面積調整手段である集光レンズによって集光することにより記録媒体上での照射径を調整することができるので、正確に光の照射面積を調整することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を確実に防止して、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３２】
請求項４に記載の発明によれば、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整することができるため、記録条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３３】
請求項５に記載の発明によれば、記録条件に応じてドット径を調整するとともに光の照射面積を調整することができるため、記録条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３４】
請求項６に記載の発明によれば、記録条件に応じて記録媒体と記録ヘッドとの相対移動速度を調整するとともに光の照射面積を調整することができるため、記録条件に応じて最も有効な照射面積で光を照射することができる。従って、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【００３５】
請求項７に記載の発明によれば、フィルタ要素を着色する工程を行うことができるので、高精細な記録が必要とされるカラーフィルタの製造を容易に行うことができる。
【００３６】
請求項８に記載の発明によれば、高精細な記録が必要とされるカラーフィルタの製造工程において、カラーフィルタ上に着色不良フィルタが生じた場合に、記録ヘッドからインクを吐出させるとともにカラーフィルタ上での光の照射面積を調整することができる。従って、カラーフィルタの欠陥補修においても、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細なカラーフィルタの製造を容易に行うことができる。
【００３７】
請求項９に記載の発明によれば、高精細な記録が必要とされるカラーフィルタの製造工程において、着色されるカラーフィルタ上に画像欠陥が生じた場合に、記録ヘッドから画像欠陥部の面積に応じたインクを吐出させるとともに記録媒体上での光の照射面積を調整することができる。従って、カラーフィルタの確実な欠陥補修においても、光源から照射された光のエネルギーを有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細なカラーフィルタの製造を容易に行うことができる。
【００３８】
請求項１０に記載の発明によれば、光照射装置の光源は応答性が速く、照射された光は照射面積調整手段にほとんど全て入射するようになっている。従って、光源から照射された光のエネルギーをより有効に利用してインクを硬化させることができるとともに、非画像記録領域への光の入射による記録媒体の劣化を防止することができ、高精細な画像記録を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
［第一の実施形態］
以下に、本発明に係るインクジェット記録装置の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
【００４０】
図１に示すように、本実施形態において、インクジェット記録装置１はシリアルプリント方式によるインクジェット記録装置１であり、このインクジェット記録装置１には平板状に形成され記録媒体Ｐを非記録面から支持するプラテン２が主走査方向Ｙに延在するように設けられている。
【００４１】
プラテン２の下方には、搬送方向Ｘに記録媒体Ｐを送るための搬送手段３（図６参照）が設けられている。搬送手段３は複数の搬送ローラ４，４などにより構成されており、搬送ローラ４を回転させることによって、記録媒体Ｐを搬送方向Ｘの上流側から下流側に間欠的に搬送するようになっている。
【００４２】
プラテン２の上方には、プラテン２の長手方向に延在する棒状のガイドレール５，５が設けられている。ガイドレール５には、図２に示すような、キャリッジ６が支持されている。キャリッジ６には移動手段７（図６参照）が接続されており、ガイドレール５に沿って主走査方向Ｙに往復走査自在となっている。ここで、本実施形態において、記録媒体Ｐと後述する記録ヘッド８とを相対移動させる相対移動手段とは、搬送手段３及び移動手段７からなる。
【００４３】
キャリッジ６には、本実施形態におけるインクジェット記録装置１で使用される各色（ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ））に対応した四つの記録ヘッド８…が搭載されている。各記録ヘッド８は外形が略直方体状になるように形成されており、その長手方向が搬送方向に沿って互いに平行となるように配置されている。記録ヘッド８の記録媒体Ｐに対向する面には、複数のインク吐出口９…（図３参照）が搬送方向に沿って等間隔に設けられている。
そして、記録ヘッド８は、入力された画像情報に基づいてインク吐出口９から各色のインク液滴を吐出させるようになっている。ここで、インクジェット記録装置１で使用されるインクの色はこれらに限定されず、例えば、ライトイエロー（ＬＹ）、ライトマゼンタ（ＬＭ）、ライトシアン（ＬＣ）などの色を使用することもできる。この場合には、各色に対応した記録ヘッドがキャリッジに搭載されることとなる。
【００４４】
図２に示すように、主走査方向Ｙにおける記録ヘッド８の両側には、光照射装置としての紫外線照射装置１０，１０が配設されている。ここで、図３に示すのは、記録ヘッド８及び紫外線照射装置１０の底面図である。
【００４５】
紫外線照射装置１０は、記録媒体Ｐに向けて開口した外形略直方体形状のカバー部材１１で被覆されている。紫外線照射装置１０はカバー部材１１により被覆されているので、記録媒体Ｐに対向する方向に紫外線が効率良く照射されるようになっている。カバー部材１１の内部には、記録媒体Ｐに吐出されたインク液滴を硬化定着させる光としての紫外線の光束を照射する複数の紫外線光源１２…が備えられている。各紫外線光源１２…は半導体レーザ又はＬＥＤからなる点光源であり、搬送方向Ｘに沿ってそれぞれのインク吐出口９と対応する位置に配設されている。
【００４６】
図４は紫外線照射装置１０の搬送方向Ｘに沿った縦断面図である。図４に示すように、カバー部材１１には、各紫外線光源１２の外周を被覆する円筒状の筒部材１３が、記録媒体Ｐに対して略垂直となるように備えられている。筒部材１３は紫外線領域の波長の光を反射又は遮蔽する素材からなり、紫外線光源１２から照射された紫外線が外側の領域に出射することを防止するようになっている。
【００４７】
また、紫外線照射装置１０には、紫外線の照射面積を調整する照射面積調整手段１４（図６参照）が備えられている。照射面積調整手段１４には、照射される紫外線の光束を絞る絞り環１５が、当該紫外線の光軸方向と略直交するように筒部材１３の内周に備えられている。ここで、図５に示す図は絞り環１５の平面図である。絞り環１５は板状部材からなる複数の絞り羽根１６…で環状に構成されており、内側が円形の穴部１７となるように重ねられている。また、照射面積調整手段１４には、絞り羽根１６の位置を調整する位置調整手段（図示せず）が備えられており、隣接する絞り羽根１６同士の重なり具合を適宜調整することができるようになっている。さらに、絞り羽根１６は紫外線領域の波長の光を反射又は遮蔽する素材からなり、その開口径を調整することにより通過する紫外線の照射径を調整することができるようになっている。ここで、図５（ａ）は開口径を絞った状態であり、図５（ｂ）は開口径を大きくした状態を示す図である。
【００４８】
主走査方向Ｙにおける各紫外線照射装置１０の外側には、記録された画像における画像欠陥部を検出する欠陥検出部１８，１８が備えられている。欠陥検出部１８は、例えばレーザのような発光素子とセンサのような受光素子とからなり、発光素子から記録媒体Ｐに向けて出射された光の受光素子による検知の有無により、記録媒体Ｐ上における画像欠陥部の有無を検出するようになっている。
【００４９】
ここで、本実施形態に用いられるインクは、光としての紫外線が照射されることにより硬化する性質を具備する光硬化型インクであり、主成分として、少なくとも重合性化合物（公知の重合性化合物を含む。）と、光開始剤と、色材とを含むものである。上記光硬化型インクは、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、この両系のインクが本実施形態に用いられるインクとしてそれぞれ適用可能である。また、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作用が少ない又は無いカチオン重合系インクの方が機能性、汎用性に優れるため、特に、カチオン重合系インクを用いることが好ましい。カチオン重合系インクは、少なくともオキセタン化合物，エポキシ化合物，ビニルエーテル化合物などのカチオン重合性化合物と、光カチオン開始剤と、色材とを含む混合物である。
【００５０】
次に、図６を参照しつつ、本実施形態におけるインクジェット記録装置１の制御構成について説明する。
【００５１】
図６に示すように、インクジェット記録装置１には、入力部１９、移動手段７、搬送手段３、記録ヘッド８、紫外線光源１２、照射面積調整手段１４、欠陥検出部１８などに電気的に接続されるとともにこれらを制御する制御部２０が設けられている。制御部２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、各種の処理プログラムなどを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）、画像データなどの各種データなどを一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）など（いずれも図示せず）からなり、ＲＯＭに記録された処理プログラムをＲＡＭの作業領域に展開してＣＰＵによりこの処理プログラムを実行するようになっている。
【００５２】
入力部１９は、例えばキーボードや操作パネルからなり、記録媒体Ｐの種類や画像記録条件などを制御部２０に入力するようになっている。ユーザは入力部１９を操作することにより、画像記録に用いる記録媒体Ｐや所望の画像記録速度などに応じたインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度などを選択、設定することができるようになっている。制御部２０は、操作者によりインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度などの選択、設定が無い場合は、入力された条件や画像データの情報量に基づいてこれらの値を決定するようになっている。
【００５３】
制御部２０は、前述のようにして決定したインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度の値と、図示しない外部装置から送られてきた記録画像に関する画像データと、に基づいてインク吐出口９からインクを吐出させるように各記録ヘッド８を制御するようになっている。
【００５４】
また、制御部２０は、前述のようにして制御される記録ヘッド８からのインク吐出に基づいて照射面積調整手段１４を制御するようになっている。具体的には、制御部２０は、隣接する絞り羽根１６の重なり具合を位置調整手段により調整させて、絞り環１５の穴部１７の口径を調整させて、透過する紫外線の照射径を調整するようになっている。
【００５５】
さらに、制御部２０は、紫外線光源１２を制御して記録媒体Ｐ上に着弾したドットに対して所定量の紫外線を照射するようになっている。ここで、本実施形態において紫外線光源１２から照射された紫外線の光束は、照射面積調整手段１４によりその照射径を調整されるので、記録媒体Ｐ上での紫外線の照射面積は調整されるようになっている。
【００５６】
またさらに、制御部２０は、キャリッジ６を主走査方向Ｙに往復走査させるように移動手段７を制御するとともに、キャリッジ６の移動方向切換の際には記録媒体Ｐを搬送方向Ｘに所定量ずつ間欠搬送させるように搬送手段３を制御するようになっている。そして、制御部２０は、欠陥検出部１８を制御して記録された画像における欠陥部の発生の有無を調べさせるとともに、当該欠陥部の面積を算出させるようになっている。欠陥検出部１８による検出結果は制御部２０に送られ、制御部２０は前述したように、インク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度に加えて、当該検出結果も考慮して記録ヘッド８からのインク吐出を制御するようになっている。
【００５７】
次に、本実施形態におけるインクジェット記録方法について説明する。
【００５８】
図示しない外部装置から入力された画像データがインクジェット記録装置１に送られると、送られた画像データは制御部２０のＲＡＭに記憶される。そして、ユーザにより入力部１９から画像記録を開始する信号、記録媒体Ｐの種類及び記録モードなど各種の画像記録条件が入力されると、制御部２０は、入力された情報など各種の条件に適合するように、インク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度を決定する。そして、制御部２０は、照射面積調整手段１４により紫外線の照射面積を調整させてから画像記録を開始させる。
【００５９】
まず、制御部２０は、搬送手段３を制御することにより記録媒体Ｐを記録開始位置まで搬送させる。続いて制御部２０は、移動手段７を制御することによりキャリッジ６を記録媒体Ｐの上方で主走査方向Ｙに移動させる。すると、キャリッジ６に追従して記録ヘッド８が移動するので、制御部２０は、入力された画像データや制御部２０により決定されたインク吐出量、記録ヘッドと記録媒体との相対移動速度及び記録解像度に基づいて、記録ヘッド８のインク吐出口９から所定量のインク液滴を吐出させ記録媒体Ｐに着弾させてドットを形成させる。
【００６０】
その後、制御部２０は、形成されたドットに対して紫外線を照射するために紫外線光源１２から紫外線を照射させる。この際、照射された紫外線の光束は、筒部材１３よりも外側に出射することなく、絞り環１５に入射する。絞り環１５の開口径は既に調整されているので、照射された紫外線のうち穴部１７に入射した紫外線の光束のみが直下の記録媒体Ｐに入射する。このようにして、記録媒体Ｐに形成されたドットのみに紫外線が入射し、インクが硬化して画像が記録される。
【００６１】
ここで、制御部２０は、欠陥検出部１８により記録媒体Ｐ上における画像の欠陥部の有無を適宜検出させるとともに、欠陥部を検出した場合その面積を算出させる。その検出結果は制御部２０に送られ、制御部２０は欠陥部を補修するように、当該検出結果に基づいてインク吐出を行わせるように各構成を制御する。従って、画像欠陥部が発生した場合、その画像欠陥部に応じたインク吐出量が算出され、その算出結果に基づいて絞り環１５の開口径が調整されてから、記録ヘッド８によりインクが吐出されて紫外線光源１２により紫外線が照射される。このようにして、本実施形態においては画像の欠陥部が発生した場合でも、その補修を行うことができる。
【００６２】
このようにして画像記録を行って、キャリッジ６の主走査方向Ｙの移動が終了すると、一旦キャリッジ６は移動を停止し、搬送手段３は記録媒体Ｐを所定量搬送する。その後、引き続きキャリッジ６の主走査方向Ｙへの移動に伴う記録ヘッド８による画像記録と、記録媒体Ｐの搬送と、を繰り返して画像記録を完了させる。
【００６３】
以上のように、本実施形態によれば、紫外線光源１２から照射された紫外線の光束が絞り環１５によって絞られるので、各インク吐出口に対応させて照射面積の調整を容易に行うことができるようになっている。従って、照射面積と吐出されたドットの面積とを略同等に調整することにより、記録媒体Ｐに形成されたドットのみに向けて紫外線を照射することができる。つまり、記録媒体Ｐの非画像記録領域には紫外線が入射しないことになるので、記録媒体Ｐの劣化が防止でき、高精細な画像記録を行うことができる。
さらに、紫外線の光路は筒部材１３より外側に出射しないので、紫外線光源１２から照射された紫外線のエネルギーを有効に利用することができるとともに、非画像記録領域への光の入射を防止できるので、記録ヘッド８やインク吐出口９に付着したインクの硬化が防止できる。従って、ノズル欠などの発生を防止するとともに着弾したインクに確実に紫外線を照射することで、高精細な画像記録を行うことができる。
【００６４】
なお、本実施形態における記録媒体Ｐとしては、普通紙、再生紙、光沢紙などの各種紙、各種布地、各種不織布、樹脂、金属、ガラスなどの種々の材質からなる記録媒体が適用可能である。このような記録媒体Ｐの形態としては、ロール状、カットシート状、板状などの各種形態が適用可能である。
そして、本実施形態においては記録媒体として、カラー液晶ディスプレイなどに用いられるカラーフィルタの適用も可能である。前述の通り、カラーフィルタの製造において、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色をカラーフィルタに着色させる工程においてインクジェット記録装置を用いることが従来より提案されているが、本発明に係るインクジェット記録装置をカラーフィルタの着色工程に用いることにより、インクを硬化させるために照射される紫外線が各フィルタ要素以外の場所に照射されることがないので、照射された紫外線エネルギーを有効に利用することができるとともにフィルタ要素以外の場所の紫外線照射による劣化を防止することができるので、高精細なカラーフィルタを製造することができる。
また、従来よりカラーフィルタとしては高精度のものが必要とされており、一つのフィルタ要素に欠陥があっても製品として利用できないという問題があった。しかしながら、本実施形態においては欠陥検出部１８を備えることにより、高精度のカラーフィルタの製造が可能であり、かつフィルタ要素の欠陥検査に用いることも可能である。
【００６５】
また、本実施形態においてはインクジェット記録装置１はシリアルプリント方式のものとしたが、記録媒体の幅方向に延在する記録ヘッドを用いるラインプリント式のものにも適用可能である。その場合、記録ヘッドと記録媒体とを相対移動させる相対移動手段とは、記録媒体を搬送方向に搬送させる手段のことを示す。
【００６６】
［第二の実施形態］
次に、本発明に係る第二の実施形態のインクジェット記録装置について説明する。
本実施形態におけるインクジェット記録装置の構成と第一の実施形態におけるインクジェット記録装置１の構成とは、照射面積調整手段の構成のみが異なっている。よって、以下、本実施形態の照射面積調整手段について説明する。
【００６７】
図７は、本実施形態における紫外線照射装置２１の搬送方向に沿った縦断面図である。図７に示すように、紫外線照射装置２１には、第一の実施形態と略同様の紫外線光源１２及び筒部材１３と、紫外線の照射面積を調整する照射面積調整手段２２（図８参照）と、が備えられている。照射面積調整手段２２は、照射される紫外線の光束を集光する凸状の集光レンズ２３，２３と、集光レンズ２３の紫外線光源１２に対する距離を調整する位置調整機構（図示せず）と、からなる。各集光レンズ２３は、紫外線光源１２から照射される紫外線の光軸方向と略直交するように備えられており、紫外線光源１２との距離を調整することによって記録媒体Ｐ上の照射面積が調整できるようになっている。ここで、集光レンズ２３の数は二枚に限られず適宜変更可能である。
【００６８】
本実施形態の制御部は、図８に示すように、第一の実施形態と略同様の制御構成であり、照射面積調整手段２２により照射面積の調整を行うようになっている。具体的には、制御部は、各集光レンズ２３の紫外線光源１２との距離を位置調整手段により調整するようになっている。各集光レンズ２３が紫外線光源１２との距離を変更すると、記録媒体Ｐ上の集光スポットはその照射面積が変化するようになっている。
【００６９】
本実施形態におけるインクジェット記録方法においては、照射面積調整手段２２は記録ヘッド８からのインク吐出量や記録ヘッド８と記録媒体Ｐとの相対移動速度及び記録解像度などに基づいて、各集光レンズ２３の紫外線光源１２との距離を調整させて照射面積を調整する。そして、紫外線光源１２から紫外線照射を行って画像記録を行わせるようになっている。
【００７０】
以上のように、本実施形態によれば、紫外線光源１２から照射された紫外線を集光する集光レンズ２３の位置を調整することができるので、各インク吐出口に対応させて照射面積の調整を容易に行うことができるようになっている。従って、照射面積と吐出されたドットの面積とを略同等に調整することにより、記録媒体Ｐに形成されたドットのみに向けて紫外線を照射することができる。つまり、記録媒体Ｐの非画像記録領域には紫外線が入射しないことになるので、記録媒体Ｐの劣化が防止でき、高精細な画像記録を行うことができる。
さらに、紫外線の光路は筒部材１３より外側に出射しないので、紫外線光源１２から照射された紫外線のエネルギーを有効に利用することができるとともに、非画像記録領域への光の入射を防止できるので、記録ヘッド８やインク吐出口９に付着したインクの硬化が防止できる。従って、ノズル欠などの発生を防止するとともに着弾したインクに確実に紫外線を照射することで、高精細な画像記録を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】第一の実施形態におけるインクジェット記録装置の要部構成を示す平面図である。
【図２】第一の実施形態におけるキャリッジの側面図である。
【図３】第一の実施形態における記録ヘッド及び紫外線照射装置の底面図である。
【図４】第一の実施形態における紫外線照射装置の縦断面図である。
【図５】第一の実施形態における照射面積調整装置の平面図である。
【図６】第一の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【図７】第二の実施形態における紫外線照射装置の縦断面図である。
【図８】第二の実施形態におけるインクジェット記録装置の制御構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７２】
１ インクジェット記録装置
３ 搬送手段
７ 移動手段
８ 記録ヘッド
９ インク吐出口
１０，２１ 紫外線照射装置
１２ 紫外線光源
１３ 筒部材
１４，２２ 照射面積調整手段
１５ 絞り環
１６ 絞り羽根
１７ 穴部
１８ 欠陥検出部
２０ 制御部
２３ 集光レンズ
Ｐ 記録媒体
Ｘ 搬送方向
Ｙ 主走査方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に向けて光硬化型のインクを吐出するインク吐出口が配設されている記録ヘッドと、
前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させる相対移動手段と、
前記記録ヘッドによって吐出されたインクに対して光を照射する光源を前記インク吐出口に対応するように備える光照射装置と、
を備えるインクジェット記録装置において、
前記光照射装置には、ぞれぞれの前記光源から照射された光の前記記録媒体上での照射面積を前記記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整する照射面積調整手段が備えられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記照射面積調整手段は、開口径が調整できる絞り環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記録装置。
【請求項３】
前記照射面積調整手段は、前記光源との距離が調整できる集光レンズ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記録装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて記録解像度を変更し、前記記録解像度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記記録ヘッドからのインク吐出量を変更し、前記インク吐出量の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記相対移動手段による前記相対移動の速度を変更し、前記相対移動の速度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録媒体は、カラーフィルタであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記記録媒体としてのカラーフィルタと、記録された画像において欠陥部の発生を検出する欠陥検出部と、を備えており、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記欠陥検出部は発生した欠陥部の面積を算出し、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出量を調整するよう制御す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。
【請求項１０】
前記光源は、半導体レーザ又はＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
記録媒体に向けて光硬化型のインクを吐出するインク吐出口が配設されている記録ヘッドと、
前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させる相対移動手段と、
前記記録ヘッドによって吐出されたインクに対して光を照射する光源を前記インク吐出口に対応するように備える光照射装置と、
を備えるインクジェット記録装置において、
前記光照射装置には、ぞれぞれの前記光源から照射された光の前記記録媒体上での照射面積を前記記録ヘッドによるインク吐出に対応するように調整する照射面積調整手段が備えられていることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記照射面積調整手段は、開口径が調整できる絞り環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記録装置。
【請求項３】
前記照射面積調整手段は、前記光源との距離が調整できる集光レンズ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記録装置。
【請求項４】
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて記録解像度を変更し、前記記録解像度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記記録ヘッドからのインク吐出量を変更し、前記インク吐出量の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記記録ヘッドによりインクを吐出させてから、前記相対移動手段により前記記録媒体と前記記録ヘッドとを相対移動させ、前記光照射装置により光を照射させるように制御する制御部を備え、
前記制御部は、記録条件に応じて前記相対移動手段による前記相対移動の速度を変更し、前記相対移動の速度の変更に応じて前記照射面積調整手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記記録媒体は、カラーフィルタであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記記録媒体としてのカラーフィルタと、記録された画像において欠陥部の発生を検出する欠陥検出部と、を備えており、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出を制御することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
前記欠陥検出部は発生した欠陥部の面積を算出し、
前記制御部は、前記欠陥検出部の検出結果に基づいて、前記記録ヘッドからのインク吐出量を調整するよう制御す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。
【請求項１０】
前記光源は、半導体レーザ又はＬＥＤであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２２４３３７（Ｐ２００６−２２４３３７Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７８７６（Ｐ２００５−３７８７６）
【出願日】平成１７年２月１５日（２００５．２．１５）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１５日（２００５．２．１５）
【出願人】（３０３０００４２０）コニカミノルタエムジー株式会社 (2,950)
【Ｆターム（参考）】
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