光照射装置およびそれを用いた紫外線硬化型インクジェット記録装置
【課題】高出力を得るために放電電流を増加させた場合にも、ゲッターやこれを吸着・保持している保持部材が蒸発して、熱陰極管の内壁に付着して早期黒化が引き起こされることを防止可能とした光照射装置、並びにこの光照射装置を用いたインクジェット記録装置を提供すること。
【解決手段】バルブ内の少なくとも１つの電極の近傍にゲッターを装着した熱陰極管を用いる光照射装置であって、前記熱陰極管に装着したゲッターを前記バルブの外部から冷却する冷却機構を有することを特徴とする光照射装置、並びにこの光照射装置を用いるインクジェット記録装置。
【解決手段】バルブ内の少なくとも１つの電極の近傍にゲッターを装着した熱陰極管を用いる光照射装置であって、前記熱陰極管に装着したゲッターを前記バルブの外部から冷却する冷却機構を有することを特徴とする光照射装置、並びにこの光照射装置を用いるインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光照射装置に関するものであり、特に高輝度、均一性を必要とされる複写機、ファクシミリ、スキャナ等の情報機器や、紫外線硬化型インクを用いた印刷機、紫外線硬化ニス塗布機等の、種々の光硬化型成膜装置に用いられる露光用光源に用いて好適な光照射装置に関するものである。
また、本発明の光照射装置を、紫外線硬化型インクを用いるインクジェット技術に適用した場合には、この分野での重要な課題となっているインクジェット技術による高速印字および高画質化に特に顕著な効果をもたらすものである。
【背景技術】
【０００２】
上記各機器および装置に用いられる露光用光源には、高画質，高速性等の観点から、均一性と高出力が同時に求められる。このような光源としては、特にコスト並びに小型化の観点から、熱陰極管が用いられている。
しかしながら、熱陰極管は高出力を得るために放電電流を増加させると、一般的に、ランプの温度が上昇する。ランプの温度が上昇すると、ランプ内部品から不純物，ガスが発生し、これらの放出されたガスを除去しないと、放電が激しくなり陰極部品や蛍光体などのスパッタエッチングが起こり、ランプが短寿命になるという問題が生じる。
【０００３】
この短寿命化を防ぐ対策として、ガス吸着を行うゲッターを装着する放電灯が、例えば特許文献１に開示されているが、ランプ温度の上昇を抑制する効果はない。このため、ゲッターやそれを装着している部材が蒸発し、バルブ壁に付着して起こる早期黒化を防ぐには不十分である。黒化はランプ端部を中心に発生し、蛍光体の発光能力を低下させる。これは、ランプの軸方向における出力の均一性を低下させるという問題を引き起こす。
【０００４】
すなわち、ゲッターがその化学反応性を示すためには、ゲッターの種類によるが数百℃の加熱が必要である。そこで、熱を得るためにゲッターを陰極の付近に装着したり、外部から加熱したりするのが一般的である。しかしながら、出力を増した放電管の陰極の温度は１０００℃以上の高温であり、ゲッターやそれを装着している部材が蒸発し、バルブ壁に付着して早期黒化を起こすことになる。
【０００５】
一方で、上述のような高出力と高い均一性を必要とする光照射装置を用いる機器の一つである印刷機については、小ロットに対応するためにデジタル化が進んでいる。その中でも、インクジェット記録方式は、小型・安価であり、被記録媒体に非接触で画像形成が可能である等の理由から多くのプリンタに用いられている。
現在、インクジェットプリンタには種々の被記録媒体に対して高速印字および高画質化が重要な課題となっている。
【０００６】
しかしながら、インクジェット記録方式は被記録媒体によって画像に滲みや混色，色ムラ等が生じ、画質が低下してしまうという問題、あるいは種々の被記録媒体間で画像が異なってしまうという問題がある。
このような画像の滲みや線幅の不均一等を抑制する方法として、液滴の定着を促進する方法がある。例えば、紫外線硬化型インクを用いたインクジェット記録技術においては、特許文献２，特許文献３に開示されている方法がある。
【０００７】
ここで、特許文献２に開示されている装置は、光硬化性のインクを吐出するカラーのインクジェット記録ヘッドの各色ヘッドの下流にそれぞれ光照射手段を配置して、記録媒体に着弾したインクに対して光を照射し、インクを半硬化させるようにすることで、異なるインクが混ざり合うことを防止しているものである。
ただし、このような画像形成方法には、一般に、被記録媒体の特性（物性）によって、インクの滲みや混色の発生程度に差が出ること（基材依存性と呼ばれる）は避けられないと考えられる。
【０００８】
これに対しては、特許文献３に開示されている装置についての記載が参考になる。
特許文献３に開示されているインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドにより塗設した、実質上透明な活性光線硬化型インク層に活性光線を照射し、その後、色材を含んだ活性光線硬化型インク滴を吐出して画像を形成するものであり、このインクジェット記録装置では、完全に硬化させたインク層上にインクを打つということで、基材依存性を解消することが可能となる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２４５９６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６５８４号公報
【特許文献３】特開２００５−９６２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の目的は、上記従来技術における問題を解消し、ゲッター装着による前述のようなバルブの早期黒化を防止し、高出力と高い均一性を長期間維持する、長寿命な光照射装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、前述したような紫外線硬化型インクジェット技術に、上記光照射装置を適用することにより、高速印字および高画質化を達成できるという好適な結果を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る光照射装置は、バルブ内の少なくとも１つの電極の近傍にゲッターを装着した熱陰極管を用いる光照射装置であって、上記熱陰極管に装着したゲッターを上記バルブの外部から冷却する冷却機構を有することを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記冷却機構としては、ファンを用いる空冷方式によるもの、もしくはヒートパイプ方式によるものを用いることが好ましい。また、上記冷却機構としては、ファンを用いる空冷方式によるものと、ヒートパイプ方式によるものとの両者を併用することも可能である。
【００１３】
また、本発明に係るインクジェット記録装置は、活性エネルギー線が照射されることにより硬化可能なインクを前記被記録媒体上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、前記被記録媒体を搬送する搬送手段による被記録媒体の搬送路中の前記画像形成手段の下流側に、上述のような冷却機構を備えた光照射装置が設置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る他のインクジェット記録装置は、被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記被記録媒体上に下塗り液を付与する下塗り液付与手段と、
前記下塗り液付与手段の下流に配置され、エネルギーを付与することで前記下塗り液の内部のみを硬化させる下塗り液硬化手段と、この下塗り液硬化手段の下流に配置され、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを、下塗り液上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、この画像形成手段の下流に配置され、画像形成されたインクにエネルギーを付与することでインクの内部のみを硬化させるインク半硬化手段と、前記画像形成手段中の最下流の画像形成手段の下流に配置され、前記インクを完全硬化させる最終硬化手段とを有し、前記下塗り液硬化手段およびインク半硬化手段として、上述のような光照射装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高出力を得るために放電電流を増加させた場合にも、ゲッターやこれを保持している保持部材が蒸発して、熱陰極管の内壁に付着して早期黒化が引き起こされ、この結果により発生する熱陰極管の幅方向における強度分布が不均一化することを防止可能とした光照射装置、並びにこの光照射装置を用いることにより、高速印字および高画質化を達成可能としたインクジェット記録装置を実現できるという顕著な効果を奏する。
【００１６】
より具体的には、本発明に係る光照射装置においては、高出力を得るために放電電流を増加させても、長期間安定した光強度分布を維持しつつ、熱陰極管の長寿命化を実現することが可能になる。また、本発明に係る光照射装置を用いたインクジェット記録装置においては、長期間にわたって、インクのにじみや混色の発生を防ぐことが可能となり、高画質の画像を形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る光照射装置を用いたインクジェット記録装置の一例の概略構成を示す正面図であり、図２（Ａ）は、図１に示すインクジェット記録装置の紫外線照射ユニットの熱陰極管の一例の概略構成を示す長手方向の断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す熱陰極管のＢ−Ｂ線断面図である。
なお、以下の各実施形態において、活性光線（活性エネルギー線ともいう）の照射によって硬化する活性光線硬化型インク（活性エネルギー線硬化型インクともいう）のうち紫外線硬化型インクを使用する活性光線硬化型インクジェット記録装置を例に説明するが、本発明は、これに限定されることはなく、各種活性光線硬化型インクを用いるインクジェット記録装置に適用することができる。ここで、本発明においては、活性光線として、紫外線、可視光等が例示される。
【００１９】
図１に示すように、インクジェット記録装置１０は、被記録媒体Ｐを搬送する搬送部１２と、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布する下塗部１３と、被記録媒体Ｐに塗布された下塗り液を半硬化させる下塗り液半硬化部１４と、被記録媒体Ｐ上に画像を記録する画像記録部１６と、被記録媒体Ｐ上に記録された画像を定着させる画像定着部１８と、画像記録部１６のインク液滴の吐出を制御する制御部２０とを有する。
また、インクジェット記録装置１０の制御部２０には、入力装置２２が接続されている。入力装置２２としては、スキャナ等の画像読取装置や、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置等の画像データを送信する種々の装置を用いることができる。また、入力装置２２と制御部２０との接続方法は、有線，無線を問わず種々の接続方法を用いることができる。
【００２０】
搬送部１２は、供給ロール３０と、搬送ロール３２，搬送ロール対３４と、回収ロール３６とを有し、被記録媒体Ｐを供給し、搬送し、回収する。
供給ロール３０は、ロール状に巻きつけられている連続紙状の被記録媒体Ｐを有し、被記録媒体Ｐを供給する。
搬送ロール３２は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、供給ロール３０の下流側に配置され、供給ロール３０から送り出された被記録媒体Ｐを搬送方向下流側に搬送する。
【００２１】
搬送ロール対３４は一対のロール対であり、被記録媒体Ｐの搬送経路において、搬送ロール３２の下流側に配置され、搬送ロール３２を通過した被記録媒体Ｐを挟持して、搬送方向下流側に搬送する。
回収ロール３６は、被記録媒体Ｐの搬送経路の最下流に配置されている。回収ロール３６は、供給ロール３０から供給され、さらに搬送ロール３２，搬送ロール対３４により搬送されて後述する下塗部１３，下塗り液半硬化部１４，画像記録部１６，画像定着部１８に対向する位置を通過した被記録媒体Ｐを巻き取る。
ここで、搬送ロール３２，搬送ロール対３４および回収ロール３６は、図示しない駆動部と接続され、この駆動部により回転される。
【００２２】
ここで、搬送ロール３２は、鉛直方向において、供給ロール３０よりも上側で、かつ、水平方向において、供給ロール３０よりも回収ロール３６から離れた位置に配置されている。また、搬送ロール３２，搬送ロール対３４および回収ロール３６は、水平方向に直線状に配置されている。
搬送部１２は、このように構成されており、供給ロール３０から引き出した被記録媒体Ｐを、鉛直方向に対して回収ロール３６から離れる側に所定角度傾斜させつつ上方、つまり斜め上方向に搬送し、その後、搬送ロール３２で搬送方向を変えて、搬送ロール３２通過後は、略水平方向に回収ロール３６に向けて搬送させる。
つまり、被記録媒体Ｐは、供給ロール３０から引き出された後、画像が記録される側の面を下向きにして斜め上方向に移動され、搬送ロール３２を通過した後は、画像が記録される面を上向きにして水平方向に移動される。
【００２３】
下塗部１３は、供給ロール３０と搬送ロール３２との間に、つまり、被記録媒体Ｐの搬送方向において、供給ロール３０の下流側、かつ、搬送ロール３２の上流側に配置されている。
下塗部１３は、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布する塗布ロール６０と、塗布ロール６０を回転させる駆動部６２と、塗布ロール６０に下塗り液を供給する貯留皿６４と、塗布ロール６０に付着する下塗り液の量を調整する掻き取りロール６６と、掻き取りロール６６を回転させる掻き取りロール駆動部６７（以下単に「駆動部６７」という）と、塗布ロール６０に対して被記録媒体Ｐが所定位置となるように被記録媒体Ｐを支持する位置決め部６８とを有する。
【００２４】
塗布ロール６０は、被記録媒体Ｐの搬送経路において供給ロール３０と搬送ロール３２との間に配置され、供給ロール３０と搬送ロール３２との間を搬送される被記録媒体Ｐの下側に向いている面（被記録媒体Ｐの画像が形成される側の面）に当接している。
塗布ロール６０は、被記録媒体Ｐの幅よりも長いロールであり、かつ、その表面（外周面）に一定間隔毎に、つまり、均等に凹部が形成されている、いわゆるグラビアロールである。ここで、塗布ロール６０に形成する凹部の形状は特に限定されず、丸，矩形，多角形，星型等の種々の形状とすることができる。また、凹部は、塗布ロールの全周に溝状に形成してもよい。なお、塗布ロール表面に保持される下塗り液の量を一定とすることができるため、塗布ロールは、表面に一定間隔毎に凹部を形成した形状とすることが好ましいが、これに限定されず、凹部を形成していないロールも用いることができる。
【００２５】
駆動部６２は、モータ，モータの回転を塗布ロール６０に伝えるギア等で構成される駆動機構であり、塗布ロール６０を回転させる。なお、駆動部６２は、本実施形態に限定されず、プーリー駆動，ベルト駆動，ダイレクト駆動等の塗布ロール６０を回転させる種々の駆動機構を用いることができる。
駆動部６２は、図１に矢印で示すように、塗布ロール６０を接触位置における被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆の方向に回転させる（図１中、時計周り）。
【００２６】
貯留皿６４は、上面が開放された皿形状を有し、その内部には、下塗り液が貯留されている。貯留皿６４は、塗布ロール６０の下側に、塗布ロール６０に近接して配置されており、塗布ロール６０の一部を貯留されている下塗り液に浸漬させている。また、貯留皿６４には、必要に応じて図示しない供給タンクから下塗り液が供給される。
【００２７】
掻き取りロール６６は、軸方向の長さが塗布ロール６０と略同じ長さのロールであり、塗布ロール６０の表面に当接して、回転自在な状態で配置されている。より具体的には、掻き取りロール６６は、塗布ロール６０の回転方向において、貯留皿６４の下流側で、かつ、被記録媒体Ｐの上流側に配置されている。
掻き取りロール６６は、貯留皿６４に浸漬して塗布ロール６０に付着した下塗り液のうち必要以上に付着した下塗り液を掻き落とし、塗布ロール６０に付着した下塗り液の付着量を一定量にする。本実施形態では、掻き取りロール６６は、塗布ロール６０の表面に形成されている凹部に保持された下塗り液を除いて、塗布ロール６０の他の部分に付着した下塗り液を掻き落とし、塗布ロール６０の被記録媒体Ｐと接触する部分に保持されている下塗り液を、実質的に凹部に保持されている下塗り液のみとする。
塗布ロール６０の表面に付着した余分な下塗り液（余剰液）を掻き取り、塗布ロール６０の表面に付着した下塗り液を一定量とすることで、被記録媒体上に下塗り層をより均一に形成することができる。
【００２８】
駆動部６７は、図１に矢印で示すように、塗布ロール６０とつれまわる方向、つまり、塗布ロール６０との接触位置における表面の移動方向が塗布ロール６０の移動方向と同一となる方向（図１中、反時計周り）に掻き取りロール６６を回転させる。ここで、駆動部６７としては、駆動部６２と同様にギア駆動，プーリー駆動，ベルト駆動，ダイレクト駆動等のロールを回転させる種々の駆動機構を用いることができる。駆動部６７により、掻き取りロール６６を、塗布ロール６０とつれまわる方向に回転させることで、掻き取りロール６６および塗布ロール６０の磨耗を防止でき、掻き取りロール６６および塗布ロール６０の交換頻度を少なくすることができ、装置としての耐久性を高くすることができる。
なお、装置の耐久性を高くできるため、塗布ロール６０に付着した余剰液は、本実施形態のように掻き取りロールでかきとることが好ましいが、これに限定されず、例えば、ブレードを用い、ブレードを塗布ロール６０に当接させて、余剰液をかきとる方法も用いることができる。
【００２９】
位置決め部６８は、位置決めロール７０および７２を有し、塗布ロール６０と接触する位置の被記録媒体Ｐが所定の位置となるように被記録媒体Ｐを支持する。
位置決めロール７０および７２は、それぞれ被記録媒体Ｐを介して塗布ロール６０とは反対側に、被記録媒体Ｐの搬送方向において塗布ロール６０を挟むように、塗布ロール６０の上流側と下流側にそれぞれ配置され、被記録媒体Ｐの画像が形成される面（下塗り液が塗布される面）とは反対側の面から、被記録媒体Ｐを支持する。
【００３０】
なお、下塗部１３の塗布ロール６０，位置決めロール７０および７２は、互いの位置を固定する位置決め機構を設けることが好ましい。位置決め機構を設けることで、塗布ロール６０，位置決めロール７０および７２の互いの位置関係にずれが生じることを防止できる。
なお、位置決め機構としては、塗布ロール６０，位置決めロール７０および７２のそれぞれ支持する部材同士を接触させる構成であればよく、例えば、各部材の軸受け同士を接触させる機構，軸受けを固定する固定部材同士を接触させる機構を用いることができる。
【００３１】
下塗部１３は、以上のように構成されており、駆動部６２が、塗布ロール６０を被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆方向に回転させる。回転している塗布ロール６０の表面は、貯留皿６４に貯留された下塗り液に浸漬される。さらに、塗布ロール６０が回転することで、塗布ロール６０の下塗り液に浸漬された部分は、その後、掻き取りロール６６と当接し、表面に保持する下塗り液の量を一定量とされた後、被記録媒体Ｐと接触し、被記録媒体Ｐ上に下塗り液を塗布する。このように、塗布ロール６０を被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆回転させて、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布することで、平滑化され、かつ、ムラのない良好な塗布面状の下塗り液の層（以下「下塗り層」ともいう）を被記録媒体Ｐ上に形成する。また、被記録媒体Ｐと接触した塗布ロール６０は、さらに回転し、再び貯留皿６４に浸漬される。
【００３２】
次に、下塗り液半硬化部１４について説明する。
下塗り液半硬化部１４は、対向する位置を通過する、表面に下塗り液が塗布された被記録媒体Ｐの幅方向の全域に紫外線を照射し、被記録媒体Ｐの表面に塗布された下塗り液を半硬化状態にする。なお、下塗り液の半硬化については後ほど詳細に説明する。
下塗り液半硬化部１４は、紫外線照射ユニットで構成され、被記録媒体Ｐの表面に塗布された下塗り液を半硬化状態にするため、被記録媒体Ｐに対向して配置されている。
この紫外線照射ユニットは、本発明の光照射装置が適用される部分であり、以下、図１，図２（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、その構成を詳細に説明する。なお、後に説明する画像定着部１８内に配置される紫外線照射ユニット５２および同５４も、ここで説明する下塗り液半硬化部１４の紫外線照射ユニットと、略同様の構成を有するものである。
【００３３】
図１に示す下塗り液半硬化部１４の紫外線照射ユニットは、紫外線を発光する熱陰極管８０と、この熱陰極管８０を囲うように配置され、被記録媒体Ｐ側に開口が形成されたハウジング８２と、ハウジング８２内に配置され、熱陰極管８０に送風し、熱陰極管８０を冷却する冷却機構８４と、を有し、被記録媒体Ｐの搬送経路に対向して配置されている。
【００３４】
熱陰極管８０は、紫外線を射出する線状光源であり、被記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向が軸方向（つまり延在する方向）となるように配置されている。また、熱陰極管８０は、被記録媒体Ｐの幅方向の長さよりも長く、被記録媒体Ｐの幅方向の全域に渡って配置されている。
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、熱陰極管８０は、バルブ８６と、電極８８と、保護膜９０と、蛍光体膜９２とを有する。
バルブ８６は、ソーダガラスまたは石英ガラス（殺菌ガラス）等を材料として作製された管状部材（もしくは円筒部材）である。ここで、バルブ８６としては、長さ５００ｍｍ〜８００ｍｍの長さの管が例示される。また、バルブ８６の管径としては、Φ１５．５ｍｍ，２０ｍｍ，２５．５ｍｍ，２８ｍｍ，３２ｍｍ，３８ｍｍ等が例示される。
【００３５】
図２（Ｂ）に示すように、電極８８は、フィラメント状の陰極８８ａとそれを囲む形状を有する陽極８８ｂとからなり、バルブ８６で形成される空間内に露出し、バルブ８６の両端部に配置されている。また、ここでは、陽極８８ｂの表面に、ゲッター８９が蒸着により装着されている。
また、バルブ８６とバルブ８６の両端部に配置された電極８８により、バルブ８６内部は真空密閉され、内部には、水銀等が封入されている。
【００３６】
ここでは、ゲッターとして、Zr-Co-Rare Earth （サエスゲッター社製）を用い、その電極（陽極）への取り付け方法としては、下記のような方法がある。
（１）陽極の少なくとも一部を切り取り、陽極にリボン型ゲッターを溶接する方法
（２）陽極の少なくとも一部の外面にリボン型ゲッターを重ねて溶接する方法
（３）陰極および陽極に接しない状態でリボン型ゲッターを耐熱性の高い金属部品に溶接し、電極から０．１〜３０ｍｍ離した距離に装着する方法
装着方法はこれに限らないが、活性化に必要な熱を得るために電極から３０ｍｍ以内の位置に装着することが好ましい。
ここでは、（１）の方法によりリボン型ゲッターを装着している。
【００３７】
保護膜９０は、バルブ８６の内壁面に塗装されており、ガラスバルブに水銀原子が衝突し反応するのを防いでいる。その内側にはさらに蛍光体膜９２が積層されている。
蛍光体膜９２は、２８０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外線を発光する蛍光体で形成されている。
このように、熱陰極管８０は、外側から中心に向けて、バルブ８６，保護膜９０，蛍光体膜９２が積層されて構成されている。
【００３８】
熱陰極管８０は、以上のように構成されており、電極８８（のフィラメント：陰極８８ａ）に電流を流し、予熱すると、高温になったエミッタ（フィラメントに塗布されている）から電子が放出され、バルブ８６の内部に封入されている水銀原子と衝突し、水銀は紫外線を発生する。その後、発生した紫外線が蛍光体膜９２に当たると、各波長に発光する。その後、発光した光は、保護膜９０，バルブ８６を透過して、被記録媒体Ｐに向けて射出される。
【００３９】
本実施形態の熱陰極管８０では、陽極８８ｂの表面に、ゲッター８９が蒸着により装着されている。前述のように、このゲッター８９は、出力を向上させるために通電される電流を増した場合、陰極８８ａの温度が１０００度以上となる場合があり、従来は、ゲッター８９自体、並びにこれを装着している部材が蒸発して、バルブ８６の内面などに付着するという問題があったが、本実施形態の熱陰極管８０では、電極８８の近傍（ここでは、電極８８の上方の近傍）に空冷用の小型ファン（紫外線照射ユニット５２の冷却機構８４）を配置して対処している。
【００４０】
すなわち、本実施形態の熱陰極管８０では、図２（Ａ）に示すように、熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に、小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度上昇を抑制することができるので、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えることが可能になり、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消する。
【００４１】
本実施形態の熱陰極管８０では、バルブ８６の電極８８の近傍を冷却するために空冷用の小型ファンを配置して対処しているが、冷却方式はこれに限定されるものではなく、これ以外にも、例えば、図３に示すように、バルブ８６の電極８８の近傍に、バルブ８６の外壁に沿ってヒートパイプ９４をサークル状に配置して、ゲッター並びにこれを装着している部材を冷却するような構成も、好適に用い得る。ここで、ヒートパイプ９４としては、必要な容量（冷却容量）を有するものであれば、種々の媒体を用いるものが適宜用い得る。
【００４２】
図１に戻って、紫外線照射ユニット５２の全体構成の説明を続ける。
紫外線照射ユニット５２のハウジング８２は、直方体の箱型形状であり、熱陰極管８０の周囲を囲うように配置されている。また、ハウジング８２は、被記録媒体Ｐ側の面が開放されている。つまり、ハウジング８２の記録媒体側の面は、開口状態となっており、熱陰極管８０から射出された光は、ハウジング８２の開口を通過して、被記録媒体Ｐを照射する。
【００４３】
冷却機構８４は、前述のような冷却ファン，ブロア等の送風機であり、ハウジング８２内の熱陰極管８０の被記録媒体側とは反対側（つまり、図１中の熱陰極管８０の上側）に配置されている。冷却機構８４は、熱陰極管８０に向けて風を送ることで、熱陰極管８０を冷却する。
冷却機構８４は、さらに、熱陰極管８０の温度を検出する温度センサを有し、風量、風を送る時間を調整し、冷却量（送風量，送風時間等）を調整することで、熱陰極管８０の温度を一定温度に保持する。
なお、ハウジング８２には、冷却機構８４が熱陰極管８０に送る空気を吸気するための開口を上部または側面に形成することが好ましい。
紫外線照射ユニット５２は、基本的に以上のように構成されている。
【００４４】
次に、被記録媒体上にインク液滴を吐出させ画像を記録する画像記録部１６および画像記録部１６で被記録媒体上に形成された画像を硬化させ、被記録媒体上に定着する画像定着部１８について説明する。
【００４５】
画像記録部１６は、記録ヘッドユニット４６と、インクタンク５０とを有する。
記録ヘッドユニット４６は、記録ヘッド４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ（以下、これらの５つの記録ヘッドをまとめて示す場合には、単に「各記録ヘッド４８」ともいう）を有する。
なお、記録ヘッドユニット４６としては、フルライン方式以外のもの、具体的にはシャトルスキャン方式のもの等も用いることができることは言うまでもない。
各記録ヘッド４８は、被記録媒体Ｐの搬送方向の上流から下流に向かって、記録ヘッド４８Ｘ，記録ヘッド４８Ｙ，記録ヘッド４８Ｃ，記録ヘッド４８Ｍ，記録ヘッド４８Ｋの順に配置されている。また、各記録ヘッド４８は、それぞれのインク吐出部の先端が被記録媒体Ｐの搬送経路に対向して、つまり、搬送部１２により搬送経路上を搬送される被記録媒体Ｐに対向して（以下、単に「被記録媒体Ｐに対向して」ともいう）配置されている。
【００４６】
各記録ヘッド４８は、被記録媒体Ｐの搬送方向に対して直交する方向、つまり、被記録媒体Ｐの幅方向の全域に一定間隔で多数の吐出口（ノズル，インク吐出部）が配置されたフルライン型であり、かつ、ピエゾ型のインクジェットヘッドであり、後述する制御部２０およびインクタンク５０に接続されている。各記録ヘッド４８は、制御部２０によりインク液滴の吐出量、吐出タイミングが制御される。また、記録ヘッド４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋは、それぞれ特色（Ｘ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），ブラック（Ｋ）のインクを吐出する。
搬送部１２により被記録媒体Ｐを搬送しつつ、各記録ヘッド４８から特色（Ｘ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），ブラック（Ｋ）のそれぞれの色インクを被記録媒体Ｐに向けて吐出することにより被記録媒体Ｐ上にカラー画像を形成することができる。
【００４７】
本実施形態では、記録ヘッドをピエゾ素子（圧電素子）方式としたが、これに限定されず、ピエゾ方式に代えて、ヒーターなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式の記録ヘッドを適用することも可能である。
ここで、記録ヘッド４８Ｘから吐出させる特色インクとしては、白，橙，紫，緑等の種々のインクを用いることができる。なお、記録ヘッド４８Ｘから吐出させるインクは、１色に限定されず、複数色としてもよい。また、各記録ヘッド４８の配置順序は、本実施形態に限定されず種々の配置順序とすることができる。
なお、本実施形態の記録ヘッドから吐出されるインクは、紫外線硬化型インクである。
【００４８】
インクタンク５０は、各記録ヘッド４８に対応して設けられている。各インクタンク５０は、記録ヘッドに対応して各色のインクが貯蔵しており、貯蔵しているインクを対応している各記録ヘッド４８に供給する。
【００４９】
また、被記録媒体の画像が形成されない面側の各記録ヘッド４８に対向する位置には、板状のプラテン５６が配置されている。
プラテン５６は、各記録ヘッドに対向する位置を搬送される被記録媒体Ｐを、画像が形成されない面側、つまり、被記録媒体Ｐの記録ヘッドユニット４６が配置されている面とは反対側の面から支持する。これにより被記録媒体Ｐと各記録ヘッドとの距離を一定にすることができ、被記録媒体Ｐ上に高画質な画像を形成することができる。
なお、プラテン５６の形状は、平板に限定されず、記録ヘッド側に凸の曲面形状としてもよい。この場合、各記録ヘッド４８は、プラテンとの距離が一定となるように配置される。
【００５０】
次に、画像定着部１８は、先に説明した下塗り液半硬化部１４の紫外線照射ユニットと同様に、本発明の光照射装置が適用される部分であり、ここでは、複数の紫外線照射ユニット５２と、最終硬化用紫外線照射ユニット５４とで構成され、記録ヘッドユニット４６により被記録媒体Ｐ上に形成された画像に紫外線を照射し、画像（つまり、インク）を複数の紫外線照射ユニット５２で半硬化させ、最終硬化用紫外線照射ユニット５４で硬化させ、画像を定着させる。
【００５１】
複数の紫外線照射ユニット５２は、被記録媒体Ｐの搬送経路において、それぞれ記録ヘッド４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍの下流側に配置されている。さらに、最終露光用紫外線照射ユニット５４は、被記録媒体Ｐの搬送経路において、記録ヘッド４８Ｋの下流側に配置されている。つまり最終露光用紫外線照射ユニット５４は、被記録媒体Ｐの搬送経路において、最も下流側に配置されている記録ヘッドの下流側に配置されている。
【００５２】
つまり、各記録ヘッドと各紫外線照射ユニット５２，最終露光用紫外線照射ユニット５４とは、図１に示すように、搬送経路の上流から下流に向けて、記録ヘッド４８Ｘ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｙ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｃ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｍ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｋ，最終硬化用紫外線照射ユニット５４の順に配置されている。
【００５３】
ここで、紫外線照射ユニット５２と、最終硬化用紫外線照射ユニット５４とは、装置の大きさ，紫外線を照射する対象および硬化させる程度が異なるものである。具体的には、紫外線照射ユニット５２は、各記録ヘッドにより形成された画像を半硬化させ、最終露光用紫外線ユニット５４は、他の紫外線照射ユニットよりも強度の強い光を照射し、被記録媒体Ｐ上に塗布された下塗り液および各種インクの画像を確実に硬化させる点が異なるのみで、装置構成は、基本的に紫外線照射ユニット５２と同様である。
なお、装置をより小型化、省エネ化、安価にできるため、本実施形態では、最終露光用紫外線ユニット５４も紫外線照射ユニット５２と同様の構成としたが、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等、種々の紫外線光源を用いることもできる。
【００５４】
次に、制御部２０は、記録ヘッドユニット４６の各記録ヘッド４８と接続しており、入力装置２２から送られた画像データを描画信号とし、各記録ヘッド４８のインク吐出／非吐出を制御し、被記録媒体Ｐ上に画像を形成させる。
インクジェット記録装置１０は基本的に以上のように構成されている。
【００５５】
ここで、下塗り液の半硬化およびインクの半硬化について説明する。
本発明において、「下塗り液の半硬化」とは、部分的な硬化（partially cured; partial curing）を意味し、下塗り液が部分的に硬化しているが完全に硬化していない状態をいう。なお、被記録媒体（基材）Ｐ上に塗布された下塗り液が半硬化している場合、下塗り液の深さ方向における硬化の程度は不均一であってもよく、下塗り液は深さ方向に硬化が進んでいることが好ましい。ここで、本実施形態において、半硬化させる下塗り液は、下塗り層を形成している下塗り液である。
【００５６】
例えば、空気中または部分的に不活性ガスで置換した空気中で、ラジカル重合性の下塗り液を硬化させると、酸素のラジカル重合抑制作用のために、下塗り液の表面においてラジカル重合が阻害される傾向がある。この結果、深さ方向における硬化の程度は不均一となり、下塗り液の内部でより硬化が進行し、表面の硬化が遅れる傾向となる。
【００５７】
本発明において、ラジカル光重合性の下塗り液を、ラジカル重合抑制的な酸素の共存下で使用して、部分的に光硬化することで、下塗り液の硬化度は外部よりも内部の方が高くすることができる。
【００５８】
また、湿気を有する空気中で、カチオン重合性の下塗り液を硬化させる場合にも、水分のカチオン重合阻害作用があるために、下塗り液の内部でより硬化が進行し、表面の硬化が遅れる傾向となる。
このカチオン重合性の下塗り液を、カチオン重合阻害作用がある湿度条件下で使用して、部分的に光硬化することでも、下塗り液の硬化度は外部よりも内部の方が高くすることができる。
【００５９】
このように、下塗り液を半硬化させ、半硬化の状態の下塗り液上にインク液を打滴させると、得られる印刷物の品質に好ましい技術的効果を得ることができる。また、その作用機構を印刷物の断面観察により確認できる。
【００６０】
以下、下塗り液（つまり、下塗り液で被記録媒体上に形成された下塗り層）の半硬化について、詳細に説明する。なお、以下では、被記録媒体Ｐ上に設けられた、厚さが約５μｍの厚さの半硬化状態の下塗り液上に約１２ｐＬのインク液（つまり、インク液滴）を打滴した場合の高濃度部分を一例として説明する。
図８は、半硬化された下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、図９（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態の下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、図９（Ｃ）は、所望の半硬化状態よりも硬化が進んだ状態から完全に硬化された状態の下塗り液上にインク液を打滴し、ベタを形成した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【００６１】
本発明によれば、下塗り液は半硬化されることで、被記録媒体Ｐ側の硬化度が表面層の硬化度よりも高くなる。この場合には、３つの特徴が観察される。すなわち、図８に示すように半硬化された下塗り液Ｕにインク液ｄを打滴すると、（１）インク液ｄの一部は、下塗り液Ｕの表面に出ている、（２）インク液ｄの一部は下塗り液Ｕに潜り込んでいる、かつ、（３）インク液ｄの下側と被記録媒体Ｐの間には下塗り液が存在する。
このように、下塗り液にインク液を打滴した時、下塗り液とインク液とが上記の（１）、（２）および（３）の状態を満たす場合には、下塗り液が半硬化状態であると言える。
下塗り液を半硬化させること、つまり、上記の（１）、（２）および（３）を満たすように下塗り液を硬化させることで、高密度に打液されたインク液（つまり、インク液滴）が相互に繋がってインク液の膜層（つまり、インク液膜、インク層）を形成し、均一で高い色濃度を与える。
【００６２】
これに対して、未硬化状態の下塗り液にインク液を打滴した場合は、図９（Ａ）に示すようにインク液ｄの全部が下塗り液Ｕに潜り込むか、および／または、図９（Ｂ）に示すようにインク液ｄの下層には下塗り液Ｕが存在しない状態となる。
この場合は、高密度にインク液を付与しても、液滴同士が独立するため、色濃度が低下する原因となる。
【００６３】
また、完全に硬化した下塗り液にインク液を打滴した場合は、図９（Ｃ）に示すように、インク液ｄは下塗り液Ｕに潜り込まない状態となる。
この場合は、打滴干渉が発生し、均一なインク液の膜層が形成できず、色再現性を高くすることができない（つまり、色再現性の低下を招く）。
【００６４】
ここで、高密度にインク液の液滴を付与した場合に液滴同士が独立することなく、均一なインク液の膜層を形成する観点、および、打滴干渉の発生を抑制する観点から、単位面積当たりの下塗り液（つまり、下塗り層）の未硬化部の量は、単位面積当たりに付与するインク液の最大液滴量よりも少ないことが好ましく、十分に少ないことがより好ましい。すなわち、下塗り液層の未硬化部の単位面積当たりの重量Ｍｕ（Ｍ（下塗り液）ともいう。）と単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量ｍｉ（ｍ（インク液）ともいう）との関係は、（ｍｉ／３０）＜Ｍｕ＜ｍｉを満たすことが好ましく、（ｍｉ／２０）＜Ｍｕ＜（ｍｉ／３）を満たすことがさらに好ましく、（ｍｉ／１０）＜Ｍｕ＜（ｍｉ／５）を満たすことが特に好ましい。ここで、単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量とは、１色当たりの最大重量である。
（ｍｉ／３０）＜Ｍｕとすることで打滴干渉の発生を防止でき、さらに、ドットサイズ再現性を高くすることができる。また、Ｍｕ＜ｍｉとすることで、インク液の液層を均一に形成でき、濃度の低下を防止できる。
【００６５】
ここで、単位面積当たりの下塗り液の未硬化部の重量は、転写試験により求めるものである。具体的には、半硬化過程の終了後（例えば、活性エネルギー線の照射後）であってインク液滴を打滴する前に、普通紙などの浸透媒体を半硬化状態の下塗り液に押し当てて、浸透媒体に転写した下塗り液の量を重量測定によって測定し、測定した値を下塗り液の未硬化部の重量と定義するものである。
例えば、インク液の最大吐出量を、６００×６００ｄｐｉの打滴密度で、１画素当たり１２ピコリットルとすると、単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量ｍｉは、０．０４ｇ／ｃｍ２となる（なお、インク液の密度は、約１．１ｇ／ｃｍ３とする）。従って、この場合は、下塗り液の単位面積当たりの未硬化部の重量Ｍｕを、０．００１３ｇ／ｃｍ２より大きく０．０４ｇ／ｃｍ２未満とすることが好ましく、０．００２ｇ／ｃｍ２より大きく０．０１３ｇ／ｃｍ２未満とすることがさらに好ましく、０．００４ｇ／ｃｍ２より大きく０．００８ｇ／ｃｍ２とすることが特に好ましい。
【００６６】
次に、本発明において、「インクの半硬化」とは、下塗り液の場合と同様に、部分的な硬化（partially cured; partial curing）を意味し、インク液（つまり、インク、着色液）が部分的に硬化しているが完全に硬化していない状態をいう。なお、下塗り液上に吐出されたインク液が半硬化している場合、硬化の程度は不均一であってもよく、インク液は深さ方向に硬化が進んでいることが好ましい。ここで、本実施形態において、半硬化させるインク液は、下塗り層または被記録媒体に着弾しインク層を形成するインク液滴である。
【００６７】
インク液を半硬化させ、半硬化の状態のインク液上にこれとは色相の異なるインク液を打滴させると、得られる印刷物の品質に好ましい技術的効果を得ることができる。また、その作用機構を印刷物の断面観察により確認できる。
【００６８】
以下、インク液（つまり、被記録媒体または下塗り層上に着弾させたインク液滴、または着弾させたインク液滴により形成したインク層）の半硬化について説明する。
図１０は、半硬化されたインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した被記録媒体を示す模式的断面図であり、図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態のインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、図１１（Ｃ）は、完全に硬化させた状態のインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【００６９】
インク液ｄａを打滴した後に、インク液ｄａの上にインク液ｄｂを打滴して２次色を形成する時は、半硬化状態のインク液ｄａ上にインク液ｄｂを付与することが好ましい。
ここで、インク液ｄａの半硬化状態とは、上述した下塗り液の半硬化状態と同様であり、図１０に示すように、インク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した場合に、（１）インク液ｄｂの一部がインク液ｄａの表面に出ており、（２）インク液ｄｂの一部がインク液ｄａに潜り込み、かつ、（３）インク液ｄｂの下層にはインク液ｄａが存在する状態である。
このようにインク液を半硬化させることで、インク液ｄａの硬化膜（着色膜Ａ）およびインク液ｄｂの硬化膜（着色膜Ｂ）を好適に積層させることができ、良好な色再現が可能となる。
【００７０】
これに対して、未硬化状態のインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した場合は、図１１（Ａ）に示すようにインク液ｄｂの全部がインク液ｄａに潜り込むか、および／または、図１１（Ｂ）に示すようにインク液ｄｂの下層にはインク液ｄａが存在しない状態となる。この場合は、高密度にインク液ｄｂ液滴を付与しても、液滴同士が独立するため、２次色の彩度低下の原因となる。
【００７１】
また、完全に硬化したインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した場合は、図１１（Ｃ）で示すようにインク液ｄｂはインク液ｄａに潜り込まない状態となる。この場合は、打滴干渉の発生の原因となり、均一なインク液の膜層が形成できず、色再現性の低下を招く。
【００７２】
ここで、高密度にインク液ｄｂの液滴を付与した場合に液滴同士が独立することなく、均一なインク液ｄｂの膜層を形成する観点、および、打滴干渉の発生を抑制する観点から、単位面積当たりのインク液ｄａの未硬化部の量は、単位面積当たりに付与するインク液ｄｂの最大液滴量よりも少ないことが好ましく、十分に少ないことがより好ましい。すなわち、インク液ｄａ層の未硬化部の単位面積当たりの重量Ｍｄａ（Ｍ（インク液Ａ）ともいう）と単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量ｍｄｂ（ｍ（インク液Ｂ）ともいう）との関係は、（ｍｄｂ／３０）＜Ｍｄａ＜ｍｄｂを満たすことが好ましく、（ｍ（ｄｂ／２０）＜Ｍｄａ＜（ｍｄｂ／３）を満たすことがさらに好ましく、（ｍｄｂ／１０）＜Ｍｄａ＜（ｍｄｂ／５）を満たすことが特に好ましい。
（ｍｄｂ／３０）＜Ｍｄａとすることで打滴干渉の発生を防止でき、さらに、ドットサイズ再現性を高くすることができる。また、Ｍｄａ＜ｍｄｂとすることで、インク液ｄａの膜層を均一に形成ができ、濃度の低下を防止できる。
【００７３】
ここで、単位面積当たりのインク液ｄａの未硬化部の重量は、上述した下塗り液の場合と同様に、転写試験により求めるものである。具体的には、半硬化過程の終了後（例えば、活性エネルギー線の照射後）であってインク液ｄｂの液滴を打滴する前に、普通紙などの浸透媒体を半硬化状態のインク液ｄａ層に押し当てて、浸透媒体に転写したインク液ｄａの量を重量測定によって測定し、測定した値をインク液の未硬化部の重量と定義するものである。
例えば、インク液ｄｂの最大吐出量を、６００×６００ｄｐｉの打滴密度で、１画素当たり１２ピコリットルとすると、単位面積当たりに吐出するインク液ｄｂの最大重量ｍｄｂは、０．０４ｇ／ｃｍ２となる（なお、インク液ｄｂの密度は、約１．１ｇ／ｃｍ３とする）。従って、この場合は、インク液ｄａ層の単位面積当たりの未硬化部の重量Ｍｄａを、０．００１３ｇ／ｃｍ２より大きく０．０４ｇ／ｃｍ２未満とすることが好ましく、０．００２ｇ／ｃｍ２より大きく０．０１３ｇ／ｃｍ２未満とすることがさらに好ましく、０．００４ｇ／ｃｍ２より大きく０．００８ｇ／ｃｍ２未満とすることが特に好ましい。
【００７４】
前記下塗り液および／またはインク液の半硬化状態を活性エネルギー線の照射や加熱によって開始する重合性化合物の重合反応によって実現する場合は、印刷物の擦過性を向上させる観点から、非重合率（つまり、Ａ（重合後）／Ａ（重合前））は、０．２以上０．９以下であることが好ましく、０．３以上０．９以下であることがより好ましく、０．５以上０．９以下であることが特に好ましい。
【００７５】
ここで、Ａ（重合前）は、重合反応前の重合性基による赤外吸収ピークの吸光度であり、Ａ（重合後）は、重合反応後の重合性基による赤外吸収ピークの吸光度である。
例えば、下塗り液および／またはインク液の含有する重合性化合物がアクリレートモノマーもしくはメタクリレートモノマーである場合は、８１０ｃｍ−１付近に重合性基（アクリレート基、メタクリレート基）に基づく吸収ピークが観測でき、該ピークの吸光度で、前記非重合率を定義することが好ましい。また、重合性化合物がオキセタン化合物である場合は、９８６ｃｍ−１付近に重合性基（オキセタン環）に基づく吸収ピークが観測でき、該ピークの吸収光度で、前記非重合率を定義することが好ましい。重合性化合物がエポキシ化合物である場合は、７５０ｃｍ−１付近に重合性基（エポキシ基）に基づく吸収ピークが観測でき、該ピークの吸収光度で、前記非重合率を定義することが好ましい。
【００７６】
また、赤外吸収スペクトルを測定する手段としては、市販の赤外分光光度計を用いることができ、透過型および反射型のいずれでも良く、サンプルの形態で適宜選択することが好ましい。例えば、ＢＩＯ−ＲＡＤ社製赤外分光光度計ＦＴＳ−６０００を用いて測定することができる。
【００７７】
また、エチレン性不飽和化合物または環状エーテルに基づく硬化反応の場合には、非重合率をエチレン性不飽和基または環状エーテル基の反応率により定量的に測定することができる。
【００７８】
また、下塗り液および／またはインク液を半硬化させる方法としては、（１）酸性ポリマーに対して、塩基性化合物を付与する、または塩基性ポリマーに対して、酸性化合物、金属化合物を付与するなど、いわゆる凝集現象を用いる方法、（２）下塗り液および／またはインク液を予め高粘度に調製し、これに低沸点有機溶媒を添加することによって低粘化しておき、低沸点有機溶媒を蒸発させて元の高粘度に戻す方法、（３）高粘度に調製した下塗り液および／またはインク液を加熱しておき、冷却することによって元の高粘度に戻す方法、（４）下塗り液および／またはインク液に活性エネルギー線または熱を与えて硬化反応を起こさせる方法など、既知の増粘方法が挙げられる。中でも（４）下塗り液および／またはインク液に活性エネルギー線または熱を与えて硬化反応を起こさせる方法が好ましい。
【００７９】
なお、活性エネルギー線または熱を与えて半硬化反応を起こさせる方法とは、被記録媒体に付与された下塗り液および／またはインク液の表面における重合性化合物の重合反応を不充分に行なう方法である。前記下塗り液および／またはインク液の表面においてはその内部と比べて空気中の酸素の影響で重合反応が阻害され易い。したがって活性エネルギー線または熱の付与条件を制御することにより、下塗り液および／またはインク液の半硬化反応を起こさせることができる。
【００８０】
下塗り液および／またはインク液の半硬化に必要なエネルギー量は、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、活性エネルギー線によりエネルギーを付与する場合には、一般には１〜５００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。また、加熱によりエネルギーを付与する場合は、被記録媒体の表面温度が４０〜８０℃の温度範囲となる条件で０．１〜１秒間加熱することが好ましい。
【００８１】
活性光や加熱などの活性エネルギー線または熱の付与により、重合開始剤の分解による活性種の発生が促進されると共に、活性種の増加や温度上昇により、活性種に起因する重合性または架橋性材料の重合もしくは架橋による硬化反応が促進される。
また、増粘（粘度上昇）も、活性光の照射、または加熱によって好適に行なうことができる。
【００８２】
次に、インクジェット記録装置１０の作用、つまり、被記録媒体Ｐへの記録動作を説明することで、本発明の光照射装置およびそれを用いたインクジェット記録装置についてより詳細に説明する。
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ被記録媒体上に画像を形成する工程を模式的に示す工程図である。
【００８３】
まず、供給ロール３０から送り出された被記録媒体Ｐは、搬送ロール３２および搬送ロール対３４の回転により所定方向（図１中、Ｙ方向）に搬送される。ここで、本実施形態の被記録媒体Ｐは、上述したように、一定以上の長さの連続紙であり、被記録媒体Ｐが切れ目なく搬送される。
【００８４】
供給ロール３０から引き出された被記録媒体Ｐは、図１２（Ａ）に示すように、下塗部１３の塗布ロール６０と接触し、表面に下塗り液が塗布され、下塗り層Ｕが形成される。ここで、塗布ロール６０は、駆動部６２により被記録媒体Ｐの搬送方向と逆方向に回転させられている。
【００８５】
下塗り液が塗布され、下塗り層Ｕが形成された被記録媒体Ｐは、搬送部１２の搬送ロール３２および搬送ロール対３４によりさらに搬送され、下塗り液半硬化部１４に対向する位置を通過する。
図１２（Ｂ）に示すように、下塗り液半硬化部１４は、対向する位置を通過する下塗り液が塗布された被記録媒体Ｐに紫外線を照射し、被記録媒体Ｐ上の下塗り層Ｕを半硬化させる。
【００８６】
下塗り液を半硬化した被記録媒体Ｐは、搬送部１２の搬送ロール３２および搬送ロール対３４によりさらに搬送され、記録ヘッド４８Ｘに対向する位置を通過する。
記録ヘッド４８Ｘは、吐出口からインク液滴を吐出させ、搬送部１２により搬送され対向する位置を通過する被記録媒体Ｐ上に画像を形成する。
具体的には、記録ヘッド４８Ｘは、被記録媒体Ｐ上に第１のインク液滴ｄ１を吐出させる。記録ヘッド４８Ｘから吐出された第１のインク液滴ｄ１は、図１２（Ｃ）に示すように、下塗り層Ｕの表面に着弾する。ここで、下塗り層Ｕは、半硬化状態であり、表面が硬化していないため、インク液滴ｄ１となじみやすい。
また、図１２（Ｄ）に示すように、先に打滴した第１のインク液滴ｄ１の着弾位置近傍に、第２のインク液滴ｄ２を打滴する。この時も、下塗り層Ｕは、半硬化状態であり、表面が硬化していないため、インク液滴ｄ２となじみやすい。
【００８７】
このように、インク液滴ｄ１とインク液滴ｄ２とを被記録媒体Ｐ上の近傍に着弾させた場合は、インク液滴ｄ１とインク液滴ｄ２とを合一しようとする力が働くが、下塗り層Ｕが半硬化されており、粘度が高くなっているため、インク液滴間の合一に対する抵抗力となることにより被記録媒体Ｐに着弾したインク液滴同士の干渉が抑制される。
このように記録ヘッド４８Ｘから制御部２０による制御に応じて、複数のインク液滴を吐出し、被記録媒体Ｐ上に着弾させることにより画像を形成する。
【００８８】
記録ヘッド４８Ｘにより画像が形成された被記録媒体Ｐは、搬送部１２によりさらに搬送され、記録ヘッド４８Ｘの下流に配置された紫外線照射ユニット５２に対向する位置を通過する。
紫外線照射ユニット５２は、対向する位置を通過する被記録媒体Ｐに紫外線を照射し、記録ヘッド４８Ｘにより被記録媒体Ｐ上に形成された画像を半硬化、つまり、被記録媒体上に着弾したインク液滴を半硬化させる。
【００８９】
ここで、紫外線照射ユニット５２には、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を空冷・発散させて、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えて、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消している。
【００９０】
その後、被記録媒体Ｐは、さらに搬送され、記録ヘッド４８Ｙ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｃ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｍ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｋの順に対向する位置を通過する。被記録媒体Ｐは、各色の記録ヘッドおよび紫外線照射ユニットに対向する位置を通過する毎に、記録ヘッド４８Ｘおよび紫外線照射ユニット５２に対向する位置を通過した場合と同様にして、画像が形成され、形成された画像が半硬化される。
【００９１】
被記録媒体Ｐは、記録ヘッド４８Ｋにより画像が形成された後に、最終硬化用紫外線照射ユニット５４に対向する位置を通過する。
最終硬化用紫外線照射ユニット５４は、他の紫外線照射ユニットよりも強度の強い紫外線を被記録媒体Ｐ上に照射し、記録ヘッド４８Ｋにより記録された画像を含む各種ヘッドで形成された被記録媒体Ｐ上の画像および下塗り液を硬化させる。
このようにして被記録媒体Ｐ上にカラー画像が形成される。
カラー画像が形成された被記録媒体Ｐは、搬送ロール３２および搬送ロール対３４によりさらに搬送され、回収ロール３６により巻き取られる。
インクジェット記録装置１０は、このようにして被記録媒体Ｐ上に画像を形成する。
【００９２】
インクジェット記録装置１０は、各色の画像形成工程中の紫外線照射ユニット５２の熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えて、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消している。
【００９３】
また、冷却機構８４により、熱陰極管８０の温度も一定に保持することで、熱陰極管８０から射出される光の射出量が温度によって変化することを防止でき、射出される光の量を一定にすることができる。これにより、安定して一定の光量でインクおよび／または下塗液を半硬化または硬化させることができる。
ここで、冷却機構８４は、熱陰極管８０の表面、具体的には被記録媒体Ｐ側とは反対側の表面の温度を、３０度以上６０度以下とし、かつ変動を５度以内とすることが好ましい。温度を上記範囲内に保持することで、熱陰極管８０から射出される光量を一定とし、かつ高出力とすることができる。
【００９４】
また、被記録媒体Ｐ上に下塗り層を形成することで、被記録媒体上に着弾したインク液滴が被記録媒体にしみ込み、画像ににじみが生じることを防止でき、高画質な画像を形成することが可能となる。また、インク液滴との密着性が低い、つまり、着弾したインク液滴をはじいてしまう被記録媒体も用いることが可能となり、種々の被記録媒体への画像記録が可能となる。また、塗布ロール６０を用い、さらに塗布ロール６０を被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆方向に回転させて、被記録媒体Ｐ上に下塗り液を塗布することで、塗布ロール６０が被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布した後、塗布ロール６０が被記録媒体Ｐと離れるときに被記録媒体Ｐ上に塗布した下塗り液の表面を乱すことを防止でき、被記録媒体Ｐ上に面状が改善された下塗り層Ｕを形成することができる。
【００９５】
さらに、本実施形態のように、下塗り液半硬化部により下塗り層を半硬化させることで、インク液滴が互いに重なり部分を有して被記録媒体上に着弾しても、下塗り液とインク液滴の相互作用により、これら隣接したインク液滴間の合一を抑えることができる。
つまり、被記録媒体上に半硬化した下塗り液の層を形成することにより、記録ヘッドから吐出されたインク液滴が被記録媒体上に近接して着弾した場合、例えば、単一色のインク液滴が重なり部分を有して被記録媒体上に着弾した場合や、色違いのインク液滴が重なり部分を有して被記録媒体上に着弾した場合もインク液滴が移動することを防止できる。
これにより、画像のにじみ、画像中の細線などの線幅の不均一および着色面の色ムラの発生を効果的に防止することができ、均一幅で先鋭なライン形成が可能であり、反転文字など打滴密度の高いインクジェット画像の記録を細線等の微細像を再現性よく記録することができる。つまり、被記録媒体により高画質な画像を形成することが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態のように、各記録ヘッド間に、紫外線照射ユニットを配置し、各記録ヘッドにより被記録媒体上に着弾させたインク液滴つまり画像を半硬化させることで、近接した位置に着弾した、異なる色のインク液滴が重なることや、着弾したインク液滴が移動することを防止できる。
【００９７】
また、被記録媒体の搬送経路において、最下流側に配置された記録ヘッドに対応する紫外線照射ユニットを最終硬化用紫外線照射ユニットとし、他の紫外線照射ユニットよりも強い強度の紫外線を射出させることで、被記録媒体上に形成された画像を確実に硬化させることができる。
なお、装置をより小型化、省エネ化、安価にできるため、本実施形態では、最終露光用紫外線ユニット５４も紫外線照射ユニット５２と同様の構成としたが、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等、種々の紫外線光源を用いることもできる。
【００９８】
ここで、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ，高圧水銀ランプを用いることも好ましい。つまり、インクジェット記録装置は、下塗り液および／またはインクを半硬化させる紫外線照射ユニットとしては、熱陰極管８０を備える紫外線照射ユニットを用い、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ，高圧水銀ランプ等を用いた構成とすることも好ましい。
最終露光用紫外線照射ユニット５４にメタルハライドランプ，高圧水銀ランプ等を用いることで、装置は大型化するが、被記録媒体上の下塗り液およびインクにより強い光を照射することができ、より確実に下塗り液およびインクを完全に硬化させることができる。
【００９９】
また、記録ヘッドのノズル詰まりを防止でき、印刷物を高速で作成することができ、好適に半硬化することができ、かつ、装置をより小型化、省エネ化、安価にできるため下塗り液および／またはインクを半硬化させる紫外線照射ユニットの全てに熱陰極管８０を備える紫外線照射ユニットとすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、上記効果は低くなるが、少なくとも１つを熱陰極管８０を備える紫外線照射ユニットとし、他の紫外線照射ユニットをメタルハライドランプ，高圧水銀ランプ等で構成してもよい。
【０１００】
ここで、熱陰極管８０は、熱陰極管８０の照射面と被記録媒体Ｐとの最短距離ｈが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下となる位置に配置することが好ましい。熱陰極管８０を上記範囲を満たす位置に配置することで、効率よく被記録媒体Ｐに光を照射することができる。
さらに、ハウジング８２は、上記ｈが０．５≦ｈ＜１．０の場合は、ハウジング８２と被記録媒体Ｐとの最短距離Ｈが、Ｈ＝ｈとなる位置に配置し、上記ｈが１．０≦ｈの場合は、Ｈ＝１．０となる位置に配置することが好ましい。
ハウジング８２を上記範囲を満たす位置に配置することで、熱陰極管８０から射出され、被記録媒体Ｐ以外の部分を照射する光の量を低減することができる。
【０１０１】
また、紫外線照射ユニットは、記録ヘッドにより被記録媒体上にインク液滴が着弾された後、数百ミリ秒から５秒の間に紫外線を照射し、被記録媒体に着弾したインク液滴を半硬化させることが好ましい。
インク液滴の着弾後、数百ミリ秒から５秒の間にインク液滴を半硬化させることで、被記録媒体上のインク液滴の形状が崩れることを防止でき、高画質な画像を形成することができる。
【０１０２】
また、下塗り液は、粘度を１０ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましく、５０ｍＰａ・ｓ以上３００ｍＰａ・ｓ以下とすることがより好ましい。
下塗り液の粘度を、１０ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは、５０ｍＰａ・ｓ以上とすることで、上述したように、被記録媒体として、液体が付着しにくい被記録媒体にも下塗り液を塗布することが可能となる。
また、下塗り液の粘度を、５００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは、３００ｍＰａ・ｓ以下とすることで、被記録媒体Ｐ上に形成する下塗り層の表面粗さをより確実に小さくすることができる。
【０１０３】
以下、具体的実施例とともにインクジェット記録装置１０をより詳細に説明する。
本実施例では、熱陰極管８０の電極の近傍に装着されたゲッターを有する光照射装置を用いるに当たって、熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に、小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度上昇を抑制することができるので、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えることが可能になり、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消する。
【０１０４】
ここで、熱陰極管８０として、バルブには、直径３２ｍｍの直線状の管を用い、蛍光体膜には、中心波長が３６５ｎｍの光を発光する発光体を用いた。
また、熱陰極管８０は、熱陰極管の照射面と被記録媒体Ｐとの最短距離ｈが１ｍｍとなる位置に配置し、ハウジング８２は、ハウジング８２と被記録媒体Ｐとの最短距離Ｈが１ｍｍとなる位置に配置した。また、記録ヘッドとしては、６００ｄｐｉのインクジェットヘッドを用いた。
【０１０５】
上述の、熱陰極管８０の構成をより詳細に説明すると、以下の通りである。
ガラスバルブ：ソーダ石灰ガラス（紫外域に吸収を持たない）
保護膜：アルミナ
蛍光体：ＳｒＢ４Ｏ７，Ｅｕ２＋
封入ガス：アルゴン
ゲッター：Ｚｒ-Ｃｏ-Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈｓ（サエスゲッター製Ｓｔ787）
なお、ここでは、ゲッターの装着は、陽極の一部を切り取り、陽極にリボン型ゲッターを溶接した。
【０１０６】
ゲッターの装着方式としては、これ以外にも、陽極の少なくとも一部の外面にリボン型ゲッターを重ねて溶接する方式、陰極および陽極に接しない状態でリボン型ゲッターを耐熱性の高い金属部品に溶接し、電極から０．１〜３０ｍｍ離した位置に装着する方式等が適用できる。要は、活性化に必要な熱を得るために電極から３０ｍｍ以内の位置に装着するようにすればよい。
【０１０７】
また、熱陰極管８０の型としては、先に図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したような完全な円形状の蛍光体膜９２を有さず、保護膜９０と蛍光体膜９２との間に透過率１０％以下の反射膜を持ち、ランプ軸に平行な方向に長辺を持つ長方形型の反射膜と、蛍光体膜９２の塗られていない開口面を持つ、アパーチャー型の熱陰極管を用いることも可能である。この場合には、上記開口面に対応する特定の方向に対する照射効率が向上する。
【０１０８】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示した熱陰極管８０では、図中に符号８８＋８９で示すように、陽極８８ｂにリボン型ゲッター８９を溶接したものを用いている。
また、両端の電極８８の近傍の上方に小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度上昇を抑制することができるので、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えることが可能になり、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題は発生しない。
【０１０９】
これについて具体的な実験結果を、図４〜図７を用いて説明する。
図４は、上述の、陽極８８ｂにリボン型ゲッター８９を溶接した熱陰極管８０の初期の幅方向における発光強度分布を示すグラフである。図から明らかなように、熱陰極管８０の幅方向における発光強度分布は、きわめて均一性が高い。これは、図５に示した発光ダイオード（ＬＥＤ）の場合と比較すると、より明確になる。発光ダイオード（ＬＥＤ）の場合には、個体差があることにより、熱陰極管８０のような、高度の均一性を得ることは困難である。
【０１１０】
また、図６は、図４に示した熱陰極管８０を、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へのゲッター冷却用ファン８４なしで、所定のエージングを行った後における熱陰極管８０の幅方向における発光強度分布を示すグラフである。図６と図４のグラフを比較すると、電極８８へのゲッター冷却用ファン８４の配置なしで、所定のエージングを行った場合（図６）には、端部（つまり、電極近傍）における発光強度の明確な低下（特に、図６中の右側）が認められる。
【０１１１】
これに対して、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へゲッター冷却用ファン８４を配置したものでは、所定のエージングを行った後における熱陰極管８０の幅方向における発光強度分布は、図７に示すグラフのようになる。図７と図４のグラフを比較すると、ゲッター８９を装着した電極８８近傍にゲッター冷却用ファン８４の配置したものでは、所定のエージングを行った場合でも、端部（つまり、電極近傍）における発光強度の低下はほとんど認められない。すなわち、ゲッター８９を装着した電極８８近傍にゲッター冷却用ファン８４を配置したことにより、ゲッターやこれを吸着・保持している保持部材の蒸発に起因する、熱陰極管８０の発光強度の低下が略完全に防止されている。
【０１１２】
なお、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へゲッター冷却手段を配置することによる熱陰極管８０の発光強度の低下防止効果は、上述のような電極８８近傍へゲッター冷却用ファン８４を配置したもの以外にも、先に図３に示したような、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へのゲッター冷却用ヒートパイプ９４を配置するという方式によっても、略同様に得ることが可能である。
【０１１３】
以下、総合的に見た、インクジェット記録装置におけるゲッター冷却手段の配置の有無による画像形成時の特性の比較につき、具体例を用いて説明する。
【０１１４】
表１は、先に説明した各種のインクジェット記録装置におけるゲッター冷却手段の配置の有無による画像形成時の特性の変化状況をまとめたものである。ここでは、インクジェット記録装置として特許文献２に記載の装置を用いた場合（１）、インクジェット記録装置として特許文献３に記載の装置を用いた場合（２）、さらにインクジェット記録装置として本実施形態の装置を用いた場合（３）を比較する。
【０１１５】
なお、特許文献２に記載の装置とは、光硬化性のインクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、記録媒体の搬送方向においてヘッドより下流に配置されて、記録媒体に着弾したインクに対してＬＥＤアレイからの光を照射し、インクを半硬化させる光照射装置とを有する画像記録装置であり、特許文献３に記載の装置とは、インクジェットヘッドにより塗設した、実質上透明な活性光線硬化型インク層に活性光線を照射し、その後、色材を含んだ活性光線硬化型インク滴を吐出して画像を形成するようにしたインクジェット記録装置である。
【０１１６】
また、ここでいう本実施形態の装置とは、被記録媒体Ｐを搬送する搬送部１２と、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布する下塗部１３と、被記録媒体Ｐに塗布された下塗り液を半硬化させる下塗り液半硬化部１４と、被記録媒体Ｐ上に画像を記録する画像記録部１６と、被記録媒体Ｐ上に記録された画像を定着させる画像定着部１８等を有するインクジェット記録装置である。なお、比較のために、場合（３）には、記録媒体に着弾したインクに対してＬＥＤアレイからの光を照射する場合を加えている。
【０１１７】
【表１】
【０１１８】
ここでの評価項目と、その評価方法と判定基準は、下記の通りである。
（１）色ムラ：Ｇretag社製のＳpectrolinoによる色濃度評価、単色ベタ（均一濃度）画像形成時のＯＤが±５％以内を○、特定個所で、または、不特定個所で（全体的に）ＯＤが±５％以上の差がある場合を×としている。
（２）しわ発生：目視評価、○はしわなし、△は特定個所でしわ発生、×は不特定個所で（全体的に）発生する場合を示している。
【０１１９】
（３）色ずれ：目視評価、○は色ずれなし、△は特定個所で色ずれ発生、×は不特定個所で（全体的に）発生する場合を示している。
（４）長期安定性：○は３ヶ月稼動後も、初期と同じ画質が得られることを、△は特定個所で画質が低下することを、×は不特定個所で（全体的に）画質が低下する場合を示している。
（５）膜強度：ギターピックで５回擦ったときの膜強度を評価した。○は膜剥がれ・破れなしを、△は特定個所で発生する場合を、×は不特定個所で（全体的に）発生する場合を示している。
【０１２０】
表１から明らかなように、熱陰極管の電極にガスや不純物を吸着するゲッターを用いる場合にこの近傍にゲッターの冷却手段を配置することにより、インクを半硬化させるための光照射光源の種類に関わらず、高出力を得るために放電電流を増加させた場合にも、光源の発光強度の経時的変化を抑制することが可能になる。より具体的には、本発明に係る光照射装置においては、高出力を得るために放電電流を増加させても、長期間安定した光強度分布を維持しつつ、蛍光灯の長寿命化を実現することが可能になる。
【０１２１】
なお、上記実施形態では、冷却機構をハウジングに設置したが、本発明はこれに限定されず、熱陰極管を冷却できればよく、紫外線照射ユニットがハウジングを設けない構成の場合は、冷却機構を単独で配置すればよい。
また、本実施形態では、記録ヘッドユニットを、特色（Ｘ）と、ＹＣＭＫの５色としたが、単にＹＣＭＫの４色、さらに他の特色のヘッドを有する６色以上の構成等の種々の組み合わせのヘッドとすることができる。また、各色の記録ヘッドの配置順も特に限定されず、任意の順番とすることができる。
さらに、記録ヘッドを複数配置することに限定されず、１つの記録ヘッドを用いて被記録媒体上に画像を形成し、その後、紫外線を照射して、単色の画像を形成するインクジェット記録装置としてもよい。
【０１２２】
次に、本発明のインクジェット記録装置を用いたデジタルラベル印刷装置について説明する。
図１３は、本発明のインクジェット記録装置を用いたデジタルラベル印刷装置の一例の概略構成を示す正面図であり、図１４は、図１３に示すデジタルラベル印刷装置に用いるラベル印刷用被記録媒体Ｐの縦断面図である。
【０１２３】
本実施形態のデジタルラベル印刷装置は、連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐに描画部により画像を記録した後、後処理部のダイカッタによってラベル形状の切込みを入れ、更に、不要部分の粘着シートを台紙（剥離紙）から剥離して除去するカス取り作業を後工程として行う実施形態である。
なお、以下の各実施形態においても、活性光線照射によって硬化する活性光線硬化型インクのうち紫外線硬化型インクを使用する活性光線硬化型デジタルラベル印刷装置を例に説明するが、これに限定されることはなく、各種活性光線硬化型インクを用いるデジタルラベル記録装置、さらに、他の任意の形式のデジタルラベル印刷装置に適用することができる。
また、本実施形態の被記録媒体Ｐは、図１４に示すように、裏面に粘着剤１８０ａが塗布された粘着シート１８０を、台紙である剥離紙１８２上に重ね合わせた２枚構造である。
【０１２４】
図１３に示すようにデジタルラベル印刷装置１００は、搬送部１１０と、下塗部１３と、下塗り液半硬化部１４と、画像記録部１６および画像定着部１８を備える描画部１１２と、後処理部１１４と、制御部１１６とを有する。
ここで、搬送部１１０は、連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐ（以下「被記録媒体Ｐ」という。）を、一定方向（図１３中、左から右方向）に搬送するものであり、描画部１１２、後処理部１１４は、被記録媒体Ｐの搬送方向順、つまり上流から下流方向に、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、描画部１１２、後処理部１１４の順に配置されている。また、図１３では一部の図示を省略しているが、制御部１１６は、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、搬送部１１０、描画部１１２、後処理部１１４と接続しており、各部の動作を制御する。
【０１２５】
搬送部１１０は、供給ロール３０と、搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２と、製品巻取部１３４と、搬送モータ１２８ａ、１３４ａとを有する。
供給ロール３０には、連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐがロール状に巻き取られている。
搬送ロール３２および搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２は、被記録媒体Ｐの搬送経路の上流から下流にこの順に配置されている。搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２は、被記録媒体Ｐを供給ロール３０から繰り出して、被記録媒体Ｐを所定方向（本実施形態では、図１３中、左から右）に搬送する。
【０１２６】
また、被記録媒体Ｐの搬送経路は、上述のインクジェット記録装置１０と同様に搬送ロール３２で、斜め上方向から水平方向に搬送方向が変わる。
製品巻取部１３４は、被記録媒体Ｐの搬送経路、つまり搬送方向の最下流に配置され、搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２により搬送経路上を搬送され、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、描画部１１２、後処理部１１４を通過した被記録媒体Ｐを巻き取る。
搬送モータ１２８ａ、１３４ａは、それぞれ搬送ロール対１２８、製品巻取部１３４に接続しており、搬送ロール対１２８、製品巻取部１３４を回転駆動させる。
【０１２７】
つまり、本実施形態では、搬送モータ１２８ａ、１３４ａに接続された搬送ロール対１２８と製品巻取部１３４が回転駆動し、被記録媒体Ｐを搬送する駆動ロールとなり、それ以外の搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１３０、１３２は、被記録媒体Ｐの移動に応じて回転し、被記録媒体Ｐを搬送経路上に規制する従動ロールとなる。
搬送部１１０は、搬送モータ１２８ａ、１３４ａを駆動させ、搬送ロール対１２８および製品巻取部１３４を回転駆動させる。これにより、被記録媒体Ｐは、供給ロール３０から繰り出され、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、描画部１１２、後処理部１１４を通過し、製品巻取部１３４に巻き取られる。
【０１２８】
また、本実施形態では、描画部１１２と後処理部１１４との間に、搬送バッファが設けられている。
搬送バッファを設けることで、描画部１１２と後処理部１１４との搬送速度の差によって生じる連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの弛みを吸収することができ、効率よくラベルを製造することができる。
【０１２９】
また、搬送モータ１２８ａ、１３４ａは、後述する搬送モータ制御部１９５に接続されて回転速度が制御されており、搬送部１１０による連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの搬送速度が制御される。
なお、駆動ロール対とする搬送ロール対は、特に限定されず、例えば、全ての搬送ロール対に搬送モータを設け、全ての搬送ロール対を駆動ロール対としてもよい。
【０１３０】
下塗部１３は、上述したように塗布ロール６０と、駆動部６２、貯留皿６４と、掻き取りロール６６と、位置決め部６８とを有する。下塗部１３の各部の構成、機能は、上述したインクジェット記録装置１０の下塗部１３と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
下塗部１３の塗布ロール６０は、被記録媒体Ｐに搬送方向とは逆方向に回転されつつ、被記録媒体Ｐと接触し、被記録媒体Ｐの表面に下塗り液を塗布する。
これにより被記録媒体Ｐの表面には、下塗り層が形成される。
【０１３１】
下塗り液半硬化部１４は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、下塗部１３の下流側に配置されている。下塗り液半硬化部１４の構成、機能は、上述したインクジェット記録装置１０の下塗り液半硬化部１４と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
下塗り液半硬化部１４、搬送部１１０により搬送されて対向する位置を通過する下塗り液が塗布され、下塗り層が形成された被記録媒体Ｐに紫外線を照射し、下塗り層を半硬化させる。
【０１３２】
描画部１１２は、画像記録部１６と、画像定着部１８とを有する。
画像記録部１６と、画像定着部１８の各種構成は、図１に示したインクジェット記録装置の、画像記録部１６と、画像定着部１８と同様であるのでその詳細な説明は省略する。
画像記録部１６は、記録ヘッドユニット４６の記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋを有し、画像定着部１８は、４つの紫外線照射ユニット５２と最終露光用紫外線照射ユニット５２ａを有する。
【０１３３】
また、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋと紫外線照射ユニット５２は、搬送経路の上流から下流に向けて、記録ヘッド４８Ｘ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｙ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｃ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｍ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｋ、最終硬化用紫外線照射ユニット５２ａの順に配置されているのも同様である。
描画部１１２は、各記録ヘッドからインク液滴を吐出させ、その後、各紫外線照射ユニット５２により、紫外線を照射し被記録媒体Ｐ上のインク液滴を硬化させ、画像を形成する。
【０１３４】
後処理部１１４は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、記録ヘッド４８Ｋに対応する紫外線照射ユニット５２ａの下流側に配置されており、活性光線硬化型透明液（本実施形態では、紫外線硬化型透明液）を画像面に塗布して光沢を改善するためのニスコータ１６２および紫外線照射部１６４と、連続紙状の被記録媒体Ｐにラベル形状の切れ目を入れるダイカッタ１６６と、不要部剥離部であるカス取り部１７２とを有する。
なお、記録ヘッド４８Ｋに対応する紫外線照射ユニット５２ａとニスコータ１６２との間には、上述したように搬送バッファが設けられている。
【０１３５】
ニスコータ１６２は、被記録媒体Ｐ表面に透明な活性光線（本実施形態では、紫外線）硬化型液（以下「活性光線硬化型透明液」または、単に「透明液」ともいう。）を供給する透明液供給手段であり、被記録媒体Ｐの搬送方向において、記録ヘッド４８Ｋに対応する紫外線照射ユニット５２ａの下流側に配置されている。
ニスコータ１６２は、その表面に紫外線硬化型透明液が付着した（含浸された）一対の塗布ロールを有し、被記録媒体Ｐを挟持しつつ、被記録媒体Ｐの移動に対応して（同期して）回転することで、箔押しされた被記録媒体Ｐの表面（画像が形成されている面）に紫外線硬化型透明液を塗布する。
【０１３６】
ここで、ニスコータ１６２によって塗布される透明液は、紫外線照射により硬化可能な活性光線硬化型透明液であり、主成分として、少なくとも重合性化合物と光開始剤を含む、例えば、カチオン重合系組成物、ラジカル重合系組成物、水性組成物などである。詳しくは後述する。
【０１３７】
紫外線照射部１６４は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、ニスコータ１６２の下流側に配置されている。紫外線照射部１６４は、活性光線（本実施形態では、紫外線）を被記録媒体Ｐに照射して、被記録媒体Ｐの表面に塗布された紫外線硬化型透明液を硬化させる。なお、紫外線照射部１６４としては、上述の紫外線照射ユニット５２で示した各種構成を用いることができる。
被記録媒体Ｐの表面に紫外線硬化型透明液を塗布し、硬化することで、被記録媒体Ｐの画像面に光沢を付与することができ、画像品質を向上することができる。
【０１３８】
ダイカッタ１６６は、図１４に示すように、印刷された連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のみに、所望のラベル形状の切れ目１８０ｂを入れるものであり、被記録媒体Ｐの搬送方向において、紫外線照射部１６４の下流側に配置され、被記録媒体Ｐの画像面側に配置されたシリンダカッタ１６８と、被記録媒体Ｐを挟んでシリンダカッタ１６８の反対側に配置された受けロール１７０とを有する。
シリンダカッタ１６８は、円筒形状のシリンダ１６８ａと、シリンダ１６８ａの円筒面上に巻き付けられ、ラベル状に形成された複数の切抜き刃１６８ｂとで構成される。
【０１３９】
ここで、ダイカッタ１６６は、間欠的に揺動させて、つまり、回転速度、回転方向を調整して、粘着シート１８０に切れ目を入れることが好ましい。
ダイカッタ１６６は、シリンダカッタ１６８と受けロール１７０とで被記録媒体Ｐを挟持しつつ、被記録媒体Ｐの搬送速度に同期して間欠的に揺動回転することにより、切抜き刃１６８ｂが被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のみにラベル形状の切れ目を入れることができ、被記録媒体に効率よくラベルを作製することができる。
【０１４０】
カス取り部１７２は、ラベル（製品）Ｌとならない粘着シート１８０の不要部分（ラベルＬの周辺部）を、剥離紙１８２から剥離させて巻き取る。
不要部分が巻き取られた被記録媒体Ｐ、つまり、ラベルＬのみが剥離紙１８２に貼付された状態の被記録媒体Ｐは、製品巻取部１３４に巻き取られて製品とされる。
【０１４１】
制御部１１６は、記録ヘッドユニット４６の記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋによるインク吐出のための記録用画像データを保存するメモリ、記録用画像データに基づいて記録ヘッドユニット４６の記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋを駆動制御するヘッド駆動制御部、メモリ１９１に記憶された画像データに基づいてラベルＬの形状を解析する画像データ解析部と、画像データ解析部により解析されたラベルＬの形状に基づいて連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの搬送速度を変更する搬送速度変更部、搬送速度変更部が変更した搬送速度に基づいて搬送モータ１２８ａ、１３４ａの回転速度を制御する搬送モータ制御部、搬送速度変更部が変更した搬送速度に基づいてダイカッタ１６６の回転速度を制御するダイカッタ制御部等を有し、各記録ヘッドでのインク液滴の吐出タイミング、吐出量、搬送部による被記録媒体の搬送速度、ダイカッタによる被記録媒体の切断のタイミング等を調整する。
【０１４２】
次に、デジタルラベル印刷装置１００によりラベルを作成する方法を説明する。
図１３に示すように、ロール状に巻かれた供給ロール３０から送り出された被記録媒体Ｐは、搬送部１１０により搬送され、下塗部１３の塗布ロール６０により下塗り液が塗布され、下塗り液半硬化部１４により下塗り層が半硬化された後、描画部１１２に搬送される。
【０１４３】
描画部１１２に搬送された被記録媒体Ｐは、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋに対向する位置を通過する。
【０１４４】
記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋは、制御部１１６による制御に基づいて、対向する位置を通過する被記録媒体Ｐに紫外線硬化型インクのインク液滴を吐出する。インクが吐出された被記録媒体Ｐは、さらに搬送され、紫外線照射ユニット５２に対向する位置を通過し、紫外線が照射され、インクが硬化される。
つまり、被記録媒体Ｐは、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋに対向する位置の通過時に、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋから被記録媒体Ｐに向け、インク液滴が吐出され、その後、紫外線照射ユニット５２から紫外線が照射され、インクが硬化される。また、記録ヘッド４８Ｋにより画像が形成された後、最終硬化用紫外線照射ユニット５４から紫外線が照射され、各種インクおよび下塗り液が確実に硬化される。これにより、被記録媒体Ｐの表面に画像が形成される。
【０１４５】
画像が形成された被記録媒体Ｐは、搬送バッファを経由して、後処理部１１４に搬送され、ニスコータ１６２により、被記録媒体Ｐの表面に紫外線硬化型透明液が塗布され、その後紫外線照射部１６４により硬化される。
紫外線硬化型透明液がコーティングされた被記録媒体Ｐは、ダイカッタ１６６に搬送され、シリンダカッタ１６８と、受けロール１７０によって粘着シート１８０にのみラベルＬの形状に切れ目１ｂが入れられる。
このとき、ダイカッタ１６６は、上述したように、間欠的に揺動しながらラベルＬの形状の切れ目１８０ｂを入れるので、切れ目１８０ｂを連続して形成することができ、被記録媒体Ｐに無駄になる部分が発生することはない。
【０１４６】
その後、被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のラベルＬ以外の不要部分は、剥離紙１８２から剥離されてカス取り部１７２によって巻き取られる。ラベルＬのみが剥離紙２上に貼付された状態の被記録媒体Ｐは、製品巻取部１３４に巻き取られて製品となる。
以上のようにして、ラベルが作成される。
【０１４７】
このように、デジタルラベル印刷装置１００も、紫外線照射ユニットとして、上述した光照射装置を用いることで、メタルハライドランプや高圧水銀灯等の高出力の高価な光源を用いることなく、短時間でインクおよび下塗液を半硬化／硬化させることができ、製造速度を速くすることができる。また、画像形成部のインクジェットヘッドのノズル詰まりが発生することも防止できる。これにより、長時間安定して、高画質で高品質なラベルを高速で製造することができる。
【０１４８】
また、本実施形態のデジタルラベル印刷装置１００によれば、図示されていない搬送速度変更部がラベル形状データに基づいて、不要部剥離に弱いラベル部分位置で被記録媒体Ｐの搬送速度を遅くして剥離処理することで、後処理時（カス取り時）におけるラベルＬの千切れや破損を防止してラベル部分以外の不要部を確実に除去することができる。これにより、ラベルＬの千切れや破損に起因する装置停止をなくして生産性を向上させ、ラベルＬを安価に提供することができる。
【０１４９】
また、上記実施形態では、後処理部でダイカッタによりラベル形状の切れ目を入れたが、ダイカッタに替えてレーザーカッタにより印刷された連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のみに、所望のラベル形状の切れ目１８０ｂを入れてもよい。
【０１５０】
また、デジタルラベル印刷装置の下塗部１３および描画部１１２とし、後処理部２１４とを、夫々独立した個別の装置としてもよい。つまり、デジタルラベル装置を下塗部および描画部を備える前処理装置と、後処理部を備える後処理装置とで構成し、前処理装置で、被記録媒体に画像を形成した後、被記録媒体を巻取り、次に、後処理装置に画像を形成した被記録媒体をセットし、被記録媒体に切れ目を入れ、不要部分を巻き取るようにして製品を製造してもよい。
【０１５１】
次に、本発明のインクジェット記録装置には、種々の被記録媒体、下塗り液およびインクを用いることができる。
例えば、被記録媒体としては、浸透性の被記録媒体、非浸透性の被記録媒体、および緩浸透性の被記録媒体のいずれも使用することができる。
浸透性の被記録媒体としては、例えば、普通紙、多孔質紙およびその他液を吸収できる被記録媒体が挙げられる。また、非浸透性ないし緩浸透性の被記録媒体としては、例えば、アート紙、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器および木材等が挙げられる。また本発明においては、機能付加の目的で、これら材質を複数組み合わせて複合化した被記録媒体も使用できる。
【０１５２】
また、インクとしては、少なくとも画像を形成するための組成となる構成であり、重合性または架橋性材料を少なくとも１種含み、必要に応じて重合開始剤、親油性溶剤、着色剤および他の成分を用いて構成され、活性エネルギー線が照射されることで硬化されるものを用いることができる。
また、下塗り液は、重合性または架橋性材料を少なくとも１種含み、必要に応じて重合開始剤、親油性溶剤、着色剤および他の成分を用いて構成される液体を用いることができる。また、下塗り液は、インクと組成が異なるように構成することが好ましい。
ここで、重合開始剤は、活性エネルギー線によって重合反応または架橋反応を開始させ得るものである。これにより、被記録媒体に付与された下塗り液を活性エネルギー線の照射によって硬化させることができる。
【０１５３】
また、下塗り液は、ラジカル重合性組成物を含むことが好ましい。ここで、本発明において、ラジカル重合性組成物とは、少なくとも１種のラジカル重合性材料と少なくとも１種のラジカル重合開始剤とを含む組成物である。下塗り液がラジカル重合性組成物を含むことで、下塗り液の硬化反応を高感度に短時間で行うことができる。
また、インクは、着色剤を含有するものであることが好ましい。また、このインクと組み合わせて用いられる下塗り液は、着色剤を含有しないもしくは着色剤の含有量が１質量％未満の構成、または、下塗り液が着色剤として白色顔料を含む構成のいずれかであることが好ましい。
【０１５４】
なお、上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一例の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明に係る光照射装置の一例の概略構成を示す図であり、（Ａ）は、熱陰極管の一例の概略構成を示す長手方向の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す熱陰極管のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光照射装置を用いたインクジェット記録装置に用いた光照射装置の他の一例の概略構成を示す図であり、熱陰極管の長手方向の断面図である。
【図４】熱陰極管の幅方向発光強度分布（初期）を示すグラフである。
【図５】ＬＥＤの幅方向発光強度分布を示すグラフである。
【図６】熱陰極管の幅方向発光強度分布（ゲッター冷却なし）を示すグラフである。
【図７】熱陰極管の幅方向発光強度分布（ゲッター冷却あり）を示すグラフである。
【図８】半硬化された下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態の下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、（Ｃ）は、完全に硬化させた状態の下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図１０】半硬化されたインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態のインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、（Ｃ）は、完全に硬化させた状態のインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、被記録媒体上に画像を形成する工程を模式的に示す工程図である。
【図１３】本発明のインクジェット記録装置を用いたデジタルラベル印刷装置の一例の概略構成を示す正面図である。
【図１４】図１３に示すデジタルラベル印刷装置に用いるラベル印刷用被記録媒体の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０ インクジェット記録装置
１２ 搬送部
１３ 下塗部
１４ 下塗り液半硬化部
１６ 画像記録部
１８ 画像定着部
２０ 制御部
２２ 入力装置
３０ 供給ロール
３２ 搬送ロール
３４ 搬送ロール対
３６ 回収ロール
４６ 記録ヘッドユニット
４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ 記録ヘッド
５０ インクタンク
５２，５４ 紫外線照射ユニット
５６ プラテン
６０ 塗布ロール
６２ 駆動部
６４ 貯留皿
６６ 掻き取りロール
６７ （掻き取りロール）駆動部
６８ 位置決め部
７０，７２ 位置決めロール
８０ 熱陰極管
８２ ハウジング
８４ 冷却機構（ファン）
８６ バルブ
８８ 電極
８８ａ 陰極
８８ｂ 陽極
８９ ゲッター
９０ 保護膜
９２ 蛍光体膜
９４ ヒートパイプ
１００ ラベル印刷機
【技術分野】
【０００１】
本発明は光照射装置に関するものであり、特に高輝度、均一性を必要とされる複写機、ファクシミリ、スキャナ等の情報機器や、紫外線硬化型インクを用いた印刷機、紫外線硬化ニス塗布機等の、種々の光硬化型成膜装置に用いられる露光用光源に用いて好適な光照射装置に関するものである。
また、本発明の光照射装置を、紫外線硬化型インクを用いるインクジェット技術に適用した場合には、この分野での重要な課題となっているインクジェット技術による高速印字および高画質化に特に顕著な効果をもたらすものである。
【背景技術】
【０００２】
上記各機器および装置に用いられる露光用光源には、高画質，高速性等の観点から、均一性と高出力が同時に求められる。このような光源としては、特にコスト並びに小型化の観点から、熱陰極管が用いられている。
しかしながら、熱陰極管は高出力を得るために放電電流を増加させると、一般的に、ランプの温度が上昇する。ランプの温度が上昇すると、ランプ内部品から不純物，ガスが発生し、これらの放出されたガスを除去しないと、放電が激しくなり陰極部品や蛍光体などのスパッタエッチングが起こり、ランプが短寿命になるという問題が生じる。
【０００３】
この短寿命化を防ぐ対策として、ガス吸着を行うゲッターを装着する放電灯が、例えば特許文献１に開示されているが、ランプ温度の上昇を抑制する効果はない。このため、ゲッターやそれを装着している部材が蒸発し、バルブ壁に付着して起こる早期黒化を防ぐには不十分である。黒化はランプ端部を中心に発生し、蛍光体の発光能力を低下させる。これは、ランプの軸方向における出力の均一性を低下させるという問題を引き起こす。
【０００４】
すなわち、ゲッターがその化学反応性を示すためには、ゲッターの種類によるが数百℃の加熱が必要である。そこで、熱を得るためにゲッターを陰極の付近に装着したり、外部から加熱したりするのが一般的である。しかしながら、出力を増した放電管の陰極の温度は１０００℃以上の高温であり、ゲッターやそれを装着している部材が蒸発し、バルブ壁に付着して早期黒化を起こすことになる。
【０００５】
一方で、上述のような高出力と高い均一性を必要とする光照射装置を用いる機器の一つである印刷機については、小ロットに対応するためにデジタル化が進んでいる。その中でも、インクジェット記録方式は、小型・安価であり、被記録媒体に非接触で画像形成が可能である等の理由から多くのプリンタに用いられている。
現在、インクジェットプリンタには種々の被記録媒体に対して高速印字および高画質化が重要な課題となっている。
【０００６】
しかしながら、インクジェット記録方式は被記録媒体によって画像に滲みや混色，色ムラ等が生じ、画質が低下してしまうという問題、あるいは種々の被記録媒体間で画像が異なってしまうという問題がある。
このような画像の滲みや線幅の不均一等を抑制する方法として、液滴の定着を促進する方法がある。例えば、紫外線硬化型インクを用いたインクジェット記録技術においては、特許文献２，特許文献３に開示されている方法がある。
【０００７】
ここで、特許文献２に開示されている装置は、光硬化性のインクを吐出するカラーのインクジェット記録ヘッドの各色ヘッドの下流にそれぞれ光照射手段を配置して、記録媒体に着弾したインクに対して光を照射し、インクを半硬化させるようにすることで、異なるインクが混ざり合うことを防止しているものである。
ただし、このような画像形成方法には、一般に、被記録媒体の特性（物性）によって、インクの滲みや混色の発生程度に差が出ること（基材依存性と呼ばれる）は避けられないと考えられる。
【０００８】
これに対しては、特許文献３に開示されている装置についての記載が参考になる。
特許文献３に開示されているインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドにより塗設した、実質上透明な活性光線硬化型インク層に活性光線を照射し、その後、色材を含んだ活性光線硬化型インク滴を吐出して画像を形成するものであり、このインクジェット記録装置では、完全に硬化させたインク層上にインクを打つということで、基材依存性を解消することが可能となる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２４５９６６号公報
【特許文献２】特開２００４−２７６５８４号公報
【特許文献３】特開２００５−９６２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の第１の目的は、上記従来技術における問題を解消し、ゲッター装着による前述のようなバルブの早期黒化を防止し、高出力と高い均一性を長期間維持する、長寿命な光照射装置を提供することにある。
また、本発明の第２の目的は、前述したような紫外線硬化型インクジェット技術に、上記光照射装置を適用することにより、高速印字および高画質化を達成できるという好適な結果を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係る光照射装置は、バルブ内の少なくとも１つの電極の近傍にゲッターを装着した熱陰極管を用いる光照射装置であって、上記熱陰極管に装着したゲッターを上記バルブの外部から冷却する冷却機構を有することを特徴とする。
【００１２】
ここで、上記冷却機構としては、ファンを用いる空冷方式によるもの、もしくはヒートパイプ方式によるものを用いることが好ましい。また、上記冷却機構としては、ファンを用いる空冷方式によるものと、ヒートパイプ方式によるものとの両者を併用することも可能である。
【００１３】
また、本発明に係るインクジェット記録装置は、活性エネルギー線が照射されることにより硬化可能なインクを前記被記録媒体上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、前記被記録媒体を搬送する搬送手段による被記録媒体の搬送路中の前記画像形成手段の下流側に、上述のような冷却機構を備えた光照射装置が設置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る他のインクジェット記録装置は、被記録媒体を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記被記録媒体上に下塗り液を付与する下塗り液付与手段と、
前記下塗り液付与手段の下流に配置され、エネルギーを付与することで前記下塗り液の内部のみを硬化させる下塗り液硬化手段と、この下塗り液硬化手段の下流に配置され、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを、下塗り液上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、この画像形成手段の下流に配置され、画像形成されたインクにエネルギーを付与することでインクの内部のみを硬化させるインク半硬化手段と、前記画像形成手段中の最下流の画像形成手段の下流に配置され、前記インクを完全硬化させる最終硬化手段とを有し、前記下塗り液硬化手段およびインク半硬化手段として、上述のような光照射装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高出力を得るために放電電流を増加させた場合にも、ゲッターやこれを保持している保持部材が蒸発して、熱陰極管の内壁に付着して早期黒化が引き起こされ、この結果により発生する熱陰極管の幅方向における強度分布が不均一化することを防止可能とした光照射装置、並びにこの光照射装置を用いることにより、高速印字および高画質化を達成可能としたインクジェット記録装置を実現できるという顕著な効果を奏する。
【００１６】
より具体的には、本発明に係る光照射装置においては、高出力を得るために放電電流を増加させても、長期間安定した光強度分布を維持しつつ、熱陰極管の長寿命化を実現することが可能になる。また、本発明に係る光照射装置を用いたインクジェット記録装置においては、長期間にわたって、インクのにじみや混色の発生を防ぐことが可能となり、高画質の画像を形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態に係る光照射装置を用いたインクジェット記録装置の一例の概略構成を示す正面図であり、図２（Ａ）は、図１に示すインクジェット記録装置の紫外線照射ユニットの熱陰極管の一例の概略構成を示す長手方向の断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示す熱陰極管のＢ−Ｂ線断面図である。
なお、以下の各実施形態において、活性光線（活性エネルギー線ともいう）の照射によって硬化する活性光線硬化型インク（活性エネルギー線硬化型インクともいう）のうち紫外線硬化型インクを使用する活性光線硬化型インクジェット記録装置を例に説明するが、本発明は、これに限定されることはなく、各種活性光線硬化型インクを用いるインクジェット記録装置に適用することができる。ここで、本発明においては、活性光線として、紫外線、可視光等が例示される。
【００１９】
図１に示すように、インクジェット記録装置１０は、被記録媒体Ｐを搬送する搬送部１２と、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布する下塗部１３と、被記録媒体Ｐに塗布された下塗り液を半硬化させる下塗り液半硬化部１４と、被記録媒体Ｐ上に画像を記録する画像記録部１６と、被記録媒体Ｐ上に記録された画像を定着させる画像定着部１８と、画像記録部１６のインク液滴の吐出を制御する制御部２０とを有する。
また、インクジェット記録装置１０の制御部２０には、入力装置２２が接続されている。入力装置２２としては、スキャナ等の画像読取装置や、パーソナルコンピュータ等の画像処理装置等の画像データを送信する種々の装置を用いることができる。また、入力装置２２と制御部２０との接続方法は、有線，無線を問わず種々の接続方法を用いることができる。
【００２０】
搬送部１２は、供給ロール３０と、搬送ロール３２，搬送ロール対３４と、回収ロール３６とを有し、被記録媒体Ｐを供給し、搬送し、回収する。
供給ロール３０は、ロール状に巻きつけられている連続紙状の被記録媒体Ｐを有し、被記録媒体Ｐを供給する。
搬送ロール３２は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、供給ロール３０の下流側に配置され、供給ロール３０から送り出された被記録媒体Ｐを搬送方向下流側に搬送する。
【００２１】
搬送ロール対３４は一対のロール対であり、被記録媒体Ｐの搬送経路において、搬送ロール３２の下流側に配置され、搬送ロール３２を通過した被記録媒体Ｐを挟持して、搬送方向下流側に搬送する。
回収ロール３６は、被記録媒体Ｐの搬送経路の最下流に配置されている。回収ロール３６は、供給ロール３０から供給され、さらに搬送ロール３２，搬送ロール対３４により搬送されて後述する下塗部１３，下塗り液半硬化部１４，画像記録部１６，画像定着部１８に対向する位置を通過した被記録媒体Ｐを巻き取る。
ここで、搬送ロール３２，搬送ロール対３４および回収ロール３６は、図示しない駆動部と接続され、この駆動部により回転される。
【００２２】
ここで、搬送ロール３２は、鉛直方向において、供給ロール３０よりも上側で、かつ、水平方向において、供給ロール３０よりも回収ロール３６から離れた位置に配置されている。また、搬送ロール３２，搬送ロール対３４および回収ロール３６は、水平方向に直線状に配置されている。
搬送部１２は、このように構成されており、供給ロール３０から引き出した被記録媒体Ｐを、鉛直方向に対して回収ロール３６から離れる側に所定角度傾斜させつつ上方、つまり斜め上方向に搬送し、その後、搬送ロール３２で搬送方向を変えて、搬送ロール３２通過後は、略水平方向に回収ロール３６に向けて搬送させる。
つまり、被記録媒体Ｐは、供給ロール３０から引き出された後、画像が記録される側の面を下向きにして斜め上方向に移動され、搬送ロール３２を通過した後は、画像が記録される面を上向きにして水平方向に移動される。
【００２３】
下塗部１３は、供給ロール３０と搬送ロール３２との間に、つまり、被記録媒体Ｐの搬送方向において、供給ロール３０の下流側、かつ、搬送ロール３２の上流側に配置されている。
下塗部１３は、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布する塗布ロール６０と、塗布ロール６０を回転させる駆動部６２と、塗布ロール６０に下塗り液を供給する貯留皿６４と、塗布ロール６０に付着する下塗り液の量を調整する掻き取りロール６６と、掻き取りロール６６を回転させる掻き取りロール駆動部６７（以下単に「駆動部６７」という）と、塗布ロール６０に対して被記録媒体Ｐが所定位置となるように被記録媒体Ｐを支持する位置決め部６８とを有する。
【００２４】
塗布ロール６０は、被記録媒体Ｐの搬送経路において供給ロール３０と搬送ロール３２との間に配置され、供給ロール３０と搬送ロール３２との間を搬送される被記録媒体Ｐの下側に向いている面（被記録媒体Ｐの画像が形成される側の面）に当接している。
塗布ロール６０は、被記録媒体Ｐの幅よりも長いロールであり、かつ、その表面（外周面）に一定間隔毎に、つまり、均等に凹部が形成されている、いわゆるグラビアロールである。ここで、塗布ロール６０に形成する凹部の形状は特に限定されず、丸，矩形，多角形，星型等の種々の形状とすることができる。また、凹部は、塗布ロールの全周に溝状に形成してもよい。なお、塗布ロール表面に保持される下塗り液の量を一定とすることができるため、塗布ロールは、表面に一定間隔毎に凹部を形成した形状とすることが好ましいが、これに限定されず、凹部を形成していないロールも用いることができる。
【００２５】
駆動部６２は、モータ，モータの回転を塗布ロール６０に伝えるギア等で構成される駆動機構であり、塗布ロール６０を回転させる。なお、駆動部６２は、本実施形態に限定されず、プーリー駆動，ベルト駆動，ダイレクト駆動等の塗布ロール６０を回転させる種々の駆動機構を用いることができる。
駆動部６２は、図１に矢印で示すように、塗布ロール６０を接触位置における被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆の方向に回転させる（図１中、時計周り）。
【００２６】
貯留皿６４は、上面が開放された皿形状を有し、その内部には、下塗り液が貯留されている。貯留皿６４は、塗布ロール６０の下側に、塗布ロール６０に近接して配置されており、塗布ロール６０の一部を貯留されている下塗り液に浸漬させている。また、貯留皿６４には、必要に応じて図示しない供給タンクから下塗り液が供給される。
【００２７】
掻き取りロール６６は、軸方向の長さが塗布ロール６０と略同じ長さのロールであり、塗布ロール６０の表面に当接して、回転自在な状態で配置されている。より具体的には、掻き取りロール６６は、塗布ロール６０の回転方向において、貯留皿６４の下流側で、かつ、被記録媒体Ｐの上流側に配置されている。
掻き取りロール６６は、貯留皿６４に浸漬して塗布ロール６０に付着した下塗り液のうち必要以上に付着した下塗り液を掻き落とし、塗布ロール６０に付着した下塗り液の付着量を一定量にする。本実施形態では、掻き取りロール６６は、塗布ロール６０の表面に形成されている凹部に保持された下塗り液を除いて、塗布ロール６０の他の部分に付着した下塗り液を掻き落とし、塗布ロール６０の被記録媒体Ｐと接触する部分に保持されている下塗り液を、実質的に凹部に保持されている下塗り液のみとする。
塗布ロール６０の表面に付着した余分な下塗り液（余剰液）を掻き取り、塗布ロール６０の表面に付着した下塗り液を一定量とすることで、被記録媒体上に下塗り層をより均一に形成することができる。
【００２８】
駆動部６７は、図１に矢印で示すように、塗布ロール６０とつれまわる方向、つまり、塗布ロール６０との接触位置における表面の移動方向が塗布ロール６０の移動方向と同一となる方向（図１中、反時計周り）に掻き取りロール６６を回転させる。ここで、駆動部６７としては、駆動部６２と同様にギア駆動，プーリー駆動，ベルト駆動，ダイレクト駆動等のロールを回転させる種々の駆動機構を用いることができる。駆動部６７により、掻き取りロール６６を、塗布ロール６０とつれまわる方向に回転させることで、掻き取りロール６６および塗布ロール６０の磨耗を防止でき、掻き取りロール６６および塗布ロール６０の交換頻度を少なくすることができ、装置としての耐久性を高くすることができる。
なお、装置の耐久性を高くできるため、塗布ロール６０に付着した余剰液は、本実施形態のように掻き取りロールでかきとることが好ましいが、これに限定されず、例えば、ブレードを用い、ブレードを塗布ロール６０に当接させて、余剰液をかきとる方法も用いることができる。
【００２９】
位置決め部６８は、位置決めロール７０および７２を有し、塗布ロール６０と接触する位置の被記録媒体Ｐが所定の位置となるように被記録媒体Ｐを支持する。
位置決めロール７０および７２は、それぞれ被記録媒体Ｐを介して塗布ロール６０とは反対側に、被記録媒体Ｐの搬送方向において塗布ロール６０を挟むように、塗布ロール６０の上流側と下流側にそれぞれ配置され、被記録媒体Ｐの画像が形成される面（下塗り液が塗布される面）とは反対側の面から、被記録媒体Ｐを支持する。
【００３０】
なお、下塗部１３の塗布ロール６０，位置決めロール７０および７２は、互いの位置を固定する位置決め機構を設けることが好ましい。位置決め機構を設けることで、塗布ロール６０，位置決めロール７０および７２の互いの位置関係にずれが生じることを防止できる。
なお、位置決め機構としては、塗布ロール６０，位置決めロール７０および７２のそれぞれ支持する部材同士を接触させる構成であればよく、例えば、各部材の軸受け同士を接触させる機構，軸受けを固定する固定部材同士を接触させる機構を用いることができる。
【００３１】
下塗部１３は、以上のように構成されており、駆動部６２が、塗布ロール６０を被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆方向に回転させる。回転している塗布ロール６０の表面は、貯留皿６４に貯留された下塗り液に浸漬される。さらに、塗布ロール６０が回転することで、塗布ロール６０の下塗り液に浸漬された部分は、その後、掻き取りロール６６と当接し、表面に保持する下塗り液の量を一定量とされた後、被記録媒体Ｐと接触し、被記録媒体Ｐ上に下塗り液を塗布する。このように、塗布ロール６０を被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆回転させて、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布することで、平滑化され、かつ、ムラのない良好な塗布面状の下塗り液の層（以下「下塗り層」ともいう）を被記録媒体Ｐ上に形成する。また、被記録媒体Ｐと接触した塗布ロール６０は、さらに回転し、再び貯留皿６４に浸漬される。
【００３２】
次に、下塗り液半硬化部１４について説明する。
下塗り液半硬化部１４は、対向する位置を通過する、表面に下塗り液が塗布された被記録媒体Ｐの幅方向の全域に紫外線を照射し、被記録媒体Ｐの表面に塗布された下塗り液を半硬化状態にする。なお、下塗り液の半硬化については後ほど詳細に説明する。
下塗り液半硬化部１４は、紫外線照射ユニットで構成され、被記録媒体Ｐの表面に塗布された下塗り液を半硬化状態にするため、被記録媒体Ｐに対向して配置されている。
この紫外線照射ユニットは、本発明の光照射装置が適用される部分であり、以下、図１，図２（Ａ）及び（Ｂ）を用いて、その構成を詳細に説明する。なお、後に説明する画像定着部１８内に配置される紫外線照射ユニット５２および同５４も、ここで説明する下塗り液半硬化部１４の紫外線照射ユニットと、略同様の構成を有するものである。
【００３３】
図１に示す下塗り液半硬化部１４の紫外線照射ユニットは、紫外線を発光する熱陰極管８０と、この熱陰極管８０を囲うように配置され、被記録媒体Ｐ側に開口が形成されたハウジング８２と、ハウジング８２内に配置され、熱陰極管８０に送風し、熱陰極管８０を冷却する冷却機構８４と、を有し、被記録媒体Ｐの搬送経路に対向して配置されている。
【００３４】
熱陰極管８０は、紫外線を射出する線状光源であり、被記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向が軸方向（つまり延在する方向）となるように配置されている。また、熱陰極管８０は、被記録媒体Ｐの幅方向の長さよりも長く、被記録媒体Ｐの幅方向の全域に渡って配置されている。
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、熱陰極管８０は、バルブ８６と、電極８８と、保護膜９０と、蛍光体膜９２とを有する。
バルブ８６は、ソーダガラスまたは石英ガラス（殺菌ガラス）等を材料として作製された管状部材（もしくは円筒部材）である。ここで、バルブ８６としては、長さ５００ｍｍ〜８００ｍｍの長さの管が例示される。また、バルブ８６の管径としては、Φ１５．５ｍｍ，２０ｍｍ，２５．５ｍｍ，２８ｍｍ，３２ｍｍ，３８ｍｍ等が例示される。
【００３５】
図２（Ｂ）に示すように、電極８８は、フィラメント状の陰極８８ａとそれを囲む形状を有する陽極８８ｂとからなり、バルブ８６で形成される空間内に露出し、バルブ８６の両端部に配置されている。また、ここでは、陽極８８ｂの表面に、ゲッター８９が蒸着により装着されている。
また、バルブ８６とバルブ８６の両端部に配置された電極８８により、バルブ８６内部は真空密閉され、内部には、水銀等が封入されている。
【００３６】
ここでは、ゲッターとして、Zr-Co-Rare Earth （サエスゲッター社製）を用い、その電極（陽極）への取り付け方法としては、下記のような方法がある。
（１）陽極の少なくとも一部を切り取り、陽極にリボン型ゲッターを溶接する方法
（２）陽極の少なくとも一部の外面にリボン型ゲッターを重ねて溶接する方法
（３）陰極および陽極に接しない状態でリボン型ゲッターを耐熱性の高い金属部品に溶接し、電極から０．１〜３０ｍｍ離した距離に装着する方法
装着方法はこれに限らないが、活性化に必要な熱を得るために電極から３０ｍｍ以内の位置に装着することが好ましい。
ここでは、（１）の方法によりリボン型ゲッターを装着している。
【００３７】
保護膜９０は、バルブ８６の内壁面に塗装されており、ガラスバルブに水銀原子が衝突し反応するのを防いでいる。その内側にはさらに蛍光体膜９２が積層されている。
蛍光体膜９２は、２８０〜４００ｎｍにピーク波長を有する紫外線を発光する蛍光体で形成されている。
このように、熱陰極管８０は、外側から中心に向けて、バルブ８６，保護膜９０，蛍光体膜９２が積層されて構成されている。
【００３８】
熱陰極管８０は、以上のように構成されており、電極８８（のフィラメント：陰極８８ａ）に電流を流し、予熱すると、高温になったエミッタ（フィラメントに塗布されている）から電子が放出され、バルブ８６の内部に封入されている水銀原子と衝突し、水銀は紫外線を発生する。その後、発生した紫外線が蛍光体膜９２に当たると、各波長に発光する。その後、発光した光は、保護膜９０，バルブ８６を透過して、被記録媒体Ｐに向けて射出される。
【００３９】
本実施形態の熱陰極管８０では、陽極８８ｂの表面に、ゲッター８９が蒸着により装着されている。前述のように、このゲッター８９は、出力を向上させるために通電される電流を増した場合、陰極８８ａの温度が１０００度以上となる場合があり、従来は、ゲッター８９自体、並びにこれを装着している部材が蒸発して、バルブ８６の内面などに付着するという問題があったが、本実施形態の熱陰極管８０では、電極８８の近傍（ここでは、電極８８の上方の近傍）に空冷用の小型ファン（紫外線照射ユニット５２の冷却機構８４）を配置して対処している。
【００４０】
すなわち、本実施形態の熱陰極管８０では、図２（Ａ）に示すように、熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に、小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度上昇を抑制することができるので、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えることが可能になり、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消する。
【００４１】
本実施形態の熱陰極管８０では、バルブ８６の電極８８の近傍を冷却するために空冷用の小型ファンを配置して対処しているが、冷却方式はこれに限定されるものではなく、これ以外にも、例えば、図３に示すように、バルブ８６の電極８８の近傍に、バルブ８６の外壁に沿ってヒートパイプ９４をサークル状に配置して、ゲッター並びにこれを装着している部材を冷却するような構成も、好適に用い得る。ここで、ヒートパイプ９４としては、必要な容量（冷却容量）を有するものであれば、種々の媒体を用いるものが適宜用い得る。
【００４２】
図１に戻って、紫外線照射ユニット５２の全体構成の説明を続ける。
紫外線照射ユニット５２のハウジング８２は、直方体の箱型形状であり、熱陰極管８０の周囲を囲うように配置されている。また、ハウジング８２は、被記録媒体Ｐ側の面が開放されている。つまり、ハウジング８２の記録媒体側の面は、開口状態となっており、熱陰極管８０から射出された光は、ハウジング８２の開口を通過して、被記録媒体Ｐを照射する。
【００４３】
冷却機構８４は、前述のような冷却ファン，ブロア等の送風機であり、ハウジング８２内の熱陰極管８０の被記録媒体側とは反対側（つまり、図１中の熱陰極管８０の上側）に配置されている。冷却機構８４は、熱陰極管８０に向けて風を送ることで、熱陰極管８０を冷却する。
冷却機構８４は、さらに、熱陰極管８０の温度を検出する温度センサを有し、風量、風を送る時間を調整し、冷却量（送風量，送風時間等）を調整することで、熱陰極管８０の温度を一定温度に保持する。
なお、ハウジング８２には、冷却機構８４が熱陰極管８０に送る空気を吸気するための開口を上部または側面に形成することが好ましい。
紫外線照射ユニット５２は、基本的に以上のように構成されている。
【００４４】
次に、被記録媒体上にインク液滴を吐出させ画像を記録する画像記録部１６および画像記録部１６で被記録媒体上に形成された画像を硬化させ、被記録媒体上に定着する画像定着部１８について説明する。
【００４５】
画像記録部１６は、記録ヘッドユニット４６と、インクタンク５０とを有する。
記録ヘッドユニット４６は、記録ヘッド４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ（以下、これらの５つの記録ヘッドをまとめて示す場合には、単に「各記録ヘッド４８」ともいう）を有する。
なお、記録ヘッドユニット４６としては、フルライン方式以外のもの、具体的にはシャトルスキャン方式のもの等も用いることができることは言うまでもない。
各記録ヘッド４８は、被記録媒体Ｐの搬送方向の上流から下流に向かって、記録ヘッド４８Ｘ，記録ヘッド４８Ｙ，記録ヘッド４８Ｃ，記録ヘッド４８Ｍ，記録ヘッド４８Ｋの順に配置されている。また、各記録ヘッド４８は、それぞれのインク吐出部の先端が被記録媒体Ｐの搬送経路に対向して、つまり、搬送部１２により搬送経路上を搬送される被記録媒体Ｐに対向して（以下、単に「被記録媒体Ｐに対向して」ともいう）配置されている。
【００４６】
各記録ヘッド４８は、被記録媒体Ｐの搬送方向に対して直交する方向、つまり、被記録媒体Ｐの幅方向の全域に一定間隔で多数の吐出口（ノズル，インク吐出部）が配置されたフルライン型であり、かつ、ピエゾ型のインクジェットヘッドであり、後述する制御部２０およびインクタンク５０に接続されている。各記録ヘッド４８は、制御部２０によりインク液滴の吐出量、吐出タイミングが制御される。また、記録ヘッド４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋは、それぞれ特色（Ｘ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），ブラック（Ｋ）のインクを吐出する。
搬送部１２により被記録媒体Ｐを搬送しつつ、各記録ヘッド４８から特色（Ｘ），イエロー（Ｙ），シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），ブラック（Ｋ）のそれぞれの色インクを被記録媒体Ｐに向けて吐出することにより被記録媒体Ｐ上にカラー画像を形成することができる。
【００４７】
本実施形態では、記録ヘッドをピエゾ素子（圧電素子）方式としたが、これに限定されず、ピエゾ方式に代えて、ヒーターなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式の記録ヘッドを適用することも可能である。
ここで、記録ヘッド４８Ｘから吐出させる特色インクとしては、白，橙，紫，緑等の種々のインクを用いることができる。なお、記録ヘッド４８Ｘから吐出させるインクは、１色に限定されず、複数色としてもよい。また、各記録ヘッド４８の配置順序は、本実施形態に限定されず種々の配置順序とすることができる。
なお、本実施形態の記録ヘッドから吐出されるインクは、紫外線硬化型インクである。
【００４８】
インクタンク５０は、各記録ヘッド４８に対応して設けられている。各インクタンク５０は、記録ヘッドに対応して各色のインクが貯蔵しており、貯蔵しているインクを対応している各記録ヘッド４８に供給する。
【００４９】
また、被記録媒体の画像が形成されない面側の各記録ヘッド４８に対向する位置には、板状のプラテン５６が配置されている。
プラテン５６は、各記録ヘッドに対向する位置を搬送される被記録媒体Ｐを、画像が形成されない面側、つまり、被記録媒体Ｐの記録ヘッドユニット４６が配置されている面とは反対側の面から支持する。これにより被記録媒体Ｐと各記録ヘッドとの距離を一定にすることができ、被記録媒体Ｐ上に高画質な画像を形成することができる。
なお、プラテン５６の形状は、平板に限定されず、記録ヘッド側に凸の曲面形状としてもよい。この場合、各記録ヘッド４８は、プラテンとの距離が一定となるように配置される。
【００５０】
次に、画像定着部１８は、先に説明した下塗り液半硬化部１４の紫外線照射ユニットと同様に、本発明の光照射装置が適用される部分であり、ここでは、複数の紫外線照射ユニット５２と、最終硬化用紫外線照射ユニット５４とで構成され、記録ヘッドユニット４６により被記録媒体Ｐ上に形成された画像に紫外線を照射し、画像（つまり、インク）を複数の紫外線照射ユニット５２で半硬化させ、最終硬化用紫外線照射ユニット５４で硬化させ、画像を定着させる。
【００５１】
複数の紫外線照射ユニット５２は、被記録媒体Ｐの搬送経路において、それぞれ記録ヘッド４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍの下流側に配置されている。さらに、最終露光用紫外線照射ユニット５４は、被記録媒体Ｐの搬送経路において、記録ヘッド４８Ｋの下流側に配置されている。つまり最終露光用紫外線照射ユニット５４は、被記録媒体Ｐの搬送経路において、最も下流側に配置されている記録ヘッドの下流側に配置されている。
【００５２】
つまり、各記録ヘッドと各紫外線照射ユニット５２，最終露光用紫外線照射ユニット５４とは、図１に示すように、搬送経路の上流から下流に向けて、記録ヘッド４８Ｘ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｙ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｃ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｍ，紫外線照射ユニット５２，記録ヘッド４８Ｋ，最終硬化用紫外線照射ユニット５４の順に配置されている。
【００５３】
ここで、紫外線照射ユニット５２と、最終硬化用紫外線照射ユニット５４とは、装置の大きさ，紫外線を照射する対象および硬化させる程度が異なるものである。具体的には、紫外線照射ユニット５２は、各記録ヘッドにより形成された画像を半硬化させ、最終露光用紫外線ユニット５４は、他の紫外線照射ユニットよりも強度の強い光を照射し、被記録媒体Ｐ上に塗布された下塗り液および各種インクの画像を確実に硬化させる点が異なるのみで、装置構成は、基本的に紫外線照射ユニット５２と同様である。
なお、装置をより小型化、省エネ化、安価にできるため、本実施形態では、最終露光用紫外線ユニット５４も紫外線照射ユニット５２と同様の構成としたが、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等、種々の紫外線光源を用いることもできる。
【００５４】
次に、制御部２０は、記録ヘッドユニット４６の各記録ヘッド４８と接続しており、入力装置２２から送られた画像データを描画信号とし、各記録ヘッド４８のインク吐出／非吐出を制御し、被記録媒体Ｐ上に画像を形成させる。
インクジェット記録装置１０は基本的に以上のように構成されている。
【００５５】
ここで、下塗り液の半硬化およびインクの半硬化について説明する。
本発明において、「下塗り液の半硬化」とは、部分的な硬化（partially cured; partial curing）を意味し、下塗り液が部分的に硬化しているが完全に硬化していない状態をいう。なお、被記録媒体（基材）Ｐ上に塗布された下塗り液が半硬化している場合、下塗り液の深さ方向における硬化の程度は不均一であってもよく、下塗り液は深さ方向に硬化が進んでいることが好ましい。ここで、本実施形態において、半硬化させる下塗り液は、下塗り層を形成している下塗り液である。
【００５６】
例えば、空気中または部分的に不活性ガスで置換した空気中で、ラジカル重合性の下塗り液を硬化させると、酸素のラジカル重合抑制作用のために、下塗り液の表面においてラジカル重合が阻害される傾向がある。この結果、深さ方向における硬化の程度は不均一となり、下塗り液の内部でより硬化が進行し、表面の硬化が遅れる傾向となる。
【００５７】
本発明において、ラジカル光重合性の下塗り液を、ラジカル重合抑制的な酸素の共存下で使用して、部分的に光硬化することで、下塗り液の硬化度は外部よりも内部の方が高くすることができる。
【００５８】
また、湿気を有する空気中で、カチオン重合性の下塗り液を硬化させる場合にも、水分のカチオン重合阻害作用があるために、下塗り液の内部でより硬化が進行し、表面の硬化が遅れる傾向となる。
このカチオン重合性の下塗り液を、カチオン重合阻害作用がある湿度条件下で使用して、部分的に光硬化することでも、下塗り液の硬化度は外部よりも内部の方が高くすることができる。
【００５９】
このように、下塗り液を半硬化させ、半硬化の状態の下塗り液上にインク液を打滴させると、得られる印刷物の品質に好ましい技術的効果を得ることができる。また、その作用機構を印刷物の断面観察により確認できる。
【００６０】
以下、下塗り液（つまり、下塗り液で被記録媒体上に形成された下塗り層）の半硬化について、詳細に説明する。なお、以下では、被記録媒体Ｐ上に設けられた、厚さが約５μｍの厚さの半硬化状態の下塗り液上に約１２ｐＬのインク液（つまり、インク液滴）を打滴した場合の高濃度部分を一例として説明する。
図８は、半硬化された下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、図９（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態の下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、図９（Ｃ）は、所望の半硬化状態よりも硬化が進んだ状態から完全に硬化された状態の下塗り液上にインク液を打滴し、ベタを形成した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【００６１】
本発明によれば、下塗り液は半硬化されることで、被記録媒体Ｐ側の硬化度が表面層の硬化度よりも高くなる。この場合には、３つの特徴が観察される。すなわち、図８に示すように半硬化された下塗り液Ｕにインク液ｄを打滴すると、（１）インク液ｄの一部は、下塗り液Ｕの表面に出ている、（２）インク液ｄの一部は下塗り液Ｕに潜り込んでいる、かつ、（３）インク液ｄの下側と被記録媒体Ｐの間には下塗り液が存在する。
このように、下塗り液にインク液を打滴した時、下塗り液とインク液とが上記の（１）、（２）および（３）の状態を満たす場合には、下塗り液が半硬化状態であると言える。
下塗り液を半硬化させること、つまり、上記の（１）、（２）および（３）を満たすように下塗り液を硬化させることで、高密度に打液されたインク液（つまり、インク液滴）が相互に繋がってインク液の膜層（つまり、インク液膜、インク層）を形成し、均一で高い色濃度を与える。
【００６２】
これに対して、未硬化状態の下塗り液にインク液を打滴した場合は、図９（Ａ）に示すようにインク液ｄの全部が下塗り液Ｕに潜り込むか、および／または、図９（Ｂ）に示すようにインク液ｄの下層には下塗り液Ｕが存在しない状態となる。
この場合は、高密度にインク液を付与しても、液滴同士が独立するため、色濃度が低下する原因となる。
【００６３】
また、完全に硬化した下塗り液にインク液を打滴した場合は、図９（Ｃ）に示すように、インク液ｄは下塗り液Ｕに潜り込まない状態となる。
この場合は、打滴干渉が発生し、均一なインク液の膜層が形成できず、色再現性を高くすることができない（つまり、色再現性の低下を招く）。
【００６４】
ここで、高密度にインク液の液滴を付与した場合に液滴同士が独立することなく、均一なインク液の膜層を形成する観点、および、打滴干渉の発生を抑制する観点から、単位面積当たりの下塗り液（つまり、下塗り層）の未硬化部の量は、単位面積当たりに付与するインク液の最大液滴量よりも少ないことが好ましく、十分に少ないことがより好ましい。すなわち、下塗り液層の未硬化部の単位面積当たりの重量Ｍｕ（Ｍ（下塗り液）ともいう。）と単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量ｍｉ（ｍ（インク液）ともいう）との関係は、（ｍｉ／３０）＜Ｍｕ＜ｍｉを満たすことが好ましく、（ｍｉ／２０）＜Ｍｕ＜（ｍｉ／３）を満たすことがさらに好ましく、（ｍｉ／１０）＜Ｍｕ＜（ｍｉ／５）を満たすことが特に好ましい。ここで、単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量とは、１色当たりの最大重量である。
（ｍｉ／３０）＜Ｍｕとすることで打滴干渉の発生を防止でき、さらに、ドットサイズ再現性を高くすることができる。また、Ｍｕ＜ｍｉとすることで、インク液の液層を均一に形成でき、濃度の低下を防止できる。
【００６５】
ここで、単位面積当たりの下塗り液の未硬化部の重量は、転写試験により求めるものである。具体的には、半硬化過程の終了後（例えば、活性エネルギー線の照射後）であってインク液滴を打滴する前に、普通紙などの浸透媒体を半硬化状態の下塗り液に押し当てて、浸透媒体に転写した下塗り液の量を重量測定によって測定し、測定した値を下塗り液の未硬化部の重量と定義するものである。
例えば、インク液の最大吐出量を、６００×６００ｄｐｉの打滴密度で、１画素当たり１２ピコリットルとすると、単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量ｍｉは、０．０４ｇ／ｃｍ２となる（なお、インク液の密度は、約１．１ｇ／ｃｍ３とする）。従って、この場合は、下塗り液の単位面積当たりの未硬化部の重量Ｍｕを、０．００１３ｇ／ｃｍ２より大きく０．０４ｇ／ｃｍ２未満とすることが好ましく、０．００２ｇ／ｃｍ２より大きく０．０１３ｇ／ｃｍ２未満とすることがさらに好ましく、０．００４ｇ／ｃｍ２より大きく０．００８ｇ／ｃｍ２とすることが特に好ましい。
【００６６】
次に、本発明において、「インクの半硬化」とは、下塗り液の場合と同様に、部分的な硬化（partially cured; partial curing）を意味し、インク液（つまり、インク、着色液）が部分的に硬化しているが完全に硬化していない状態をいう。なお、下塗り液上に吐出されたインク液が半硬化している場合、硬化の程度は不均一であってもよく、インク液は深さ方向に硬化が進んでいることが好ましい。ここで、本実施形態において、半硬化させるインク液は、下塗り層または被記録媒体に着弾しインク層を形成するインク液滴である。
【００６７】
インク液を半硬化させ、半硬化の状態のインク液上にこれとは色相の異なるインク液を打滴させると、得られる印刷物の品質に好ましい技術的効果を得ることができる。また、その作用機構を印刷物の断面観察により確認できる。
【００６８】
以下、インク液（つまり、被記録媒体または下塗り層上に着弾させたインク液滴、または着弾させたインク液滴により形成したインク層）の半硬化について説明する。
図１０は、半硬化されたインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した被記録媒体を示す模式的断面図であり、図１１（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態のインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、図１１（Ｃ）は、完全に硬化させた状態のインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【００６９】
インク液ｄａを打滴した後に、インク液ｄａの上にインク液ｄｂを打滴して２次色を形成する時は、半硬化状態のインク液ｄａ上にインク液ｄｂを付与することが好ましい。
ここで、インク液ｄａの半硬化状態とは、上述した下塗り液の半硬化状態と同様であり、図１０に示すように、インク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した場合に、（１）インク液ｄｂの一部がインク液ｄａの表面に出ており、（２）インク液ｄｂの一部がインク液ｄａに潜り込み、かつ、（３）インク液ｄｂの下層にはインク液ｄａが存在する状態である。
このようにインク液を半硬化させることで、インク液ｄａの硬化膜（着色膜Ａ）およびインク液ｄｂの硬化膜（着色膜Ｂ）を好適に積層させることができ、良好な色再現が可能となる。
【００７０】
これに対して、未硬化状態のインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した場合は、図１１（Ａ）に示すようにインク液ｄｂの全部がインク液ｄａに潜り込むか、および／または、図１１（Ｂ）に示すようにインク液ｄｂの下層にはインク液ｄａが存在しない状態となる。この場合は、高密度にインク液ｄｂ液滴を付与しても、液滴同士が独立するため、２次色の彩度低下の原因となる。
【００７１】
また、完全に硬化したインク液ｄａ上にインク液ｄｂを打滴した場合は、図１１（Ｃ）で示すようにインク液ｄｂはインク液ｄａに潜り込まない状態となる。この場合は、打滴干渉の発生の原因となり、均一なインク液の膜層が形成できず、色再現性の低下を招く。
【００７２】
ここで、高密度にインク液ｄｂの液滴を付与した場合に液滴同士が独立することなく、均一なインク液ｄｂの膜層を形成する観点、および、打滴干渉の発生を抑制する観点から、単位面積当たりのインク液ｄａの未硬化部の量は、単位面積当たりに付与するインク液ｄｂの最大液滴量よりも少ないことが好ましく、十分に少ないことがより好ましい。すなわち、インク液ｄａ層の未硬化部の単位面積当たりの重量Ｍｄａ（Ｍ（インク液Ａ）ともいう）と単位面積当たりに吐出するインク液の最大重量ｍｄｂ（ｍ（インク液Ｂ）ともいう）との関係は、（ｍｄｂ／３０）＜Ｍｄａ＜ｍｄｂを満たすことが好ましく、（ｍ（ｄｂ／２０）＜Ｍｄａ＜（ｍｄｂ／３）を満たすことがさらに好ましく、（ｍｄｂ／１０）＜Ｍｄａ＜（ｍｄｂ／５）を満たすことが特に好ましい。
（ｍｄｂ／３０）＜Ｍｄａとすることで打滴干渉の発生を防止でき、さらに、ドットサイズ再現性を高くすることができる。また、Ｍｄａ＜ｍｄｂとすることで、インク液ｄａの膜層を均一に形成ができ、濃度の低下を防止できる。
【００７３】
ここで、単位面積当たりのインク液ｄａの未硬化部の重量は、上述した下塗り液の場合と同様に、転写試験により求めるものである。具体的には、半硬化過程の終了後（例えば、活性エネルギー線の照射後）であってインク液ｄｂの液滴を打滴する前に、普通紙などの浸透媒体を半硬化状態のインク液ｄａ層に押し当てて、浸透媒体に転写したインク液ｄａの量を重量測定によって測定し、測定した値をインク液の未硬化部の重量と定義するものである。
例えば、インク液ｄｂの最大吐出量を、６００×６００ｄｐｉの打滴密度で、１画素当たり１２ピコリットルとすると、単位面積当たりに吐出するインク液ｄｂの最大重量ｍｄｂは、０．０４ｇ／ｃｍ２となる（なお、インク液ｄｂの密度は、約１．１ｇ／ｃｍ３とする）。従って、この場合は、インク液ｄａ層の単位面積当たりの未硬化部の重量Ｍｄａを、０．００１３ｇ／ｃｍ２より大きく０．０４ｇ／ｃｍ２未満とすることが好ましく、０．００２ｇ／ｃｍ２より大きく０．０１３ｇ／ｃｍ２未満とすることがさらに好ましく、０．００４ｇ／ｃｍ２より大きく０．００８ｇ／ｃｍ２未満とすることが特に好ましい。
【００７４】
前記下塗り液および／またはインク液の半硬化状態を活性エネルギー線の照射や加熱によって開始する重合性化合物の重合反応によって実現する場合は、印刷物の擦過性を向上させる観点から、非重合率（つまり、Ａ（重合後）／Ａ（重合前））は、０．２以上０．９以下であることが好ましく、０．３以上０．９以下であることがより好ましく、０．５以上０．９以下であることが特に好ましい。
【００７５】
ここで、Ａ（重合前）は、重合反応前の重合性基による赤外吸収ピークの吸光度であり、Ａ（重合後）は、重合反応後の重合性基による赤外吸収ピークの吸光度である。
例えば、下塗り液および／またはインク液の含有する重合性化合物がアクリレートモノマーもしくはメタクリレートモノマーである場合は、８１０ｃｍ−１付近に重合性基（アクリレート基、メタクリレート基）に基づく吸収ピークが観測でき、該ピークの吸光度で、前記非重合率を定義することが好ましい。また、重合性化合物がオキセタン化合物である場合は、９８６ｃｍ−１付近に重合性基（オキセタン環）に基づく吸収ピークが観測でき、該ピークの吸収光度で、前記非重合率を定義することが好ましい。重合性化合物がエポキシ化合物である場合は、７５０ｃｍ−１付近に重合性基（エポキシ基）に基づく吸収ピークが観測でき、該ピークの吸収光度で、前記非重合率を定義することが好ましい。
【００７６】
また、赤外吸収スペクトルを測定する手段としては、市販の赤外分光光度計を用いることができ、透過型および反射型のいずれでも良く、サンプルの形態で適宜選択することが好ましい。例えば、ＢＩＯ−ＲＡＤ社製赤外分光光度計ＦＴＳ−６０００を用いて測定することができる。
【００７７】
また、エチレン性不飽和化合物または環状エーテルに基づく硬化反応の場合には、非重合率をエチレン性不飽和基または環状エーテル基の反応率により定量的に測定することができる。
【００７８】
また、下塗り液および／またはインク液を半硬化させる方法としては、（１）酸性ポリマーに対して、塩基性化合物を付与する、または塩基性ポリマーに対して、酸性化合物、金属化合物を付与するなど、いわゆる凝集現象を用いる方法、（２）下塗り液および／またはインク液を予め高粘度に調製し、これに低沸点有機溶媒を添加することによって低粘化しておき、低沸点有機溶媒を蒸発させて元の高粘度に戻す方法、（３）高粘度に調製した下塗り液および／またはインク液を加熱しておき、冷却することによって元の高粘度に戻す方法、（４）下塗り液および／またはインク液に活性エネルギー線または熱を与えて硬化反応を起こさせる方法など、既知の増粘方法が挙げられる。中でも（４）下塗り液および／またはインク液に活性エネルギー線または熱を与えて硬化反応を起こさせる方法が好ましい。
【００７９】
なお、活性エネルギー線または熱を与えて半硬化反応を起こさせる方法とは、被記録媒体に付与された下塗り液および／またはインク液の表面における重合性化合物の重合反応を不充分に行なう方法である。前記下塗り液および／またはインク液の表面においてはその内部と比べて空気中の酸素の影響で重合反応が阻害され易い。したがって活性エネルギー線または熱の付与条件を制御することにより、下塗り液および／またはインク液の半硬化反応を起こさせることができる。
【００８０】
下塗り液および／またはインク液の半硬化に必要なエネルギー量は、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、活性エネルギー線によりエネルギーを付与する場合には、一般には１〜５００ｍＪ／ｃｍ２程度が好ましい。また、加熱によりエネルギーを付与する場合は、被記録媒体の表面温度が４０〜８０℃の温度範囲となる条件で０．１〜１秒間加熱することが好ましい。
【００８１】
活性光や加熱などの活性エネルギー線または熱の付与により、重合開始剤の分解による活性種の発生が促進されると共に、活性種の増加や温度上昇により、活性種に起因する重合性または架橋性材料の重合もしくは架橋による硬化反応が促進される。
また、増粘（粘度上昇）も、活性光の照射、または加熱によって好適に行なうことができる。
【００８２】
次に、インクジェット記録装置１０の作用、つまり、被記録媒体Ｐへの記録動作を説明することで、本発明の光照射装置およびそれを用いたインクジェット記録装置についてより詳細に説明する。
図１２（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ被記録媒体上に画像を形成する工程を模式的に示す工程図である。
【００８３】
まず、供給ロール３０から送り出された被記録媒体Ｐは、搬送ロール３２および搬送ロール対３４の回転により所定方向（図１中、Ｙ方向）に搬送される。ここで、本実施形態の被記録媒体Ｐは、上述したように、一定以上の長さの連続紙であり、被記録媒体Ｐが切れ目なく搬送される。
【００８４】
供給ロール３０から引き出された被記録媒体Ｐは、図１２（Ａ）に示すように、下塗部１３の塗布ロール６０と接触し、表面に下塗り液が塗布され、下塗り層Ｕが形成される。ここで、塗布ロール６０は、駆動部６２により被記録媒体Ｐの搬送方向と逆方向に回転させられている。
【００８５】
下塗り液が塗布され、下塗り層Ｕが形成された被記録媒体Ｐは、搬送部１２の搬送ロール３２および搬送ロール対３４によりさらに搬送され、下塗り液半硬化部１４に対向する位置を通過する。
図１２（Ｂ）に示すように、下塗り液半硬化部１４は、対向する位置を通過する下塗り液が塗布された被記録媒体Ｐに紫外線を照射し、被記録媒体Ｐ上の下塗り層Ｕを半硬化させる。
【００８６】
下塗り液を半硬化した被記録媒体Ｐは、搬送部１２の搬送ロール３２および搬送ロール対３４によりさらに搬送され、記録ヘッド４８Ｘに対向する位置を通過する。
記録ヘッド４８Ｘは、吐出口からインク液滴を吐出させ、搬送部１２により搬送され対向する位置を通過する被記録媒体Ｐ上に画像を形成する。
具体的には、記録ヘッド４８Ｘは、被記録媒体Ｐ上に第１のインク液滴ｄ１を吐出させる。記録ヘッド４８Ｘから吐出された第１のインク液滴ｄ１は、図１２（Ｃ）に示すように、下塗り層Ｕの表面に着弾する。ここで、下塗り層Ｕは、半硬化状態であり、表面が硬化していないため、インク液滴ｄ１となじみやすい。
また、図１２（Ｄ）に示すように、先に打滴した第１のインク液滴ｄ１の着弾位置近傍に、第２のインク液滴ｄ２を打滴する。この時も、下塗り層Ｕは、半硬化状態であり、表面が硬化していないため、インク液滴ｄ２となじみやすい。
【００８７】
このように、インク液滴ｄ１とインク液滴ｄ２とを被記録媒体Ｐ上の近傍に着弾させた場合は、インク液滴ｄ１とインク液滴ｄ２とを合一しようとする力が働くが、下塗り層Ｕが半硬化されており、粘度が高くなっているため、インク液滴間の合一に対する抵抗力となることにより被記録媒体Ｐに着弾したインク液滴同士の干渉が抑制される。
このように記録ヘッド４８Ｘから制御部２０による制御に応じて、複数のインク液滴を吐出し、被記録媒体Ｐ上に着弾させることにより画像を形成する。
【００８８】
記録ヘッド４８Ｘにより画像が形成された被記録媒体Ｐは、搬送部１２によりさらに搬送され、記録ヘッド４８Ｘの下流に配置された紫外線照射ユニット５２に対向する位置を通過する。
紫外線照射ユニット５２は、対向する位置を通過する被記録媒体Ｐに紫外線を照射し、記録ヘッド４８Ｘにより被記録媒体Ｐ上に形成された画像を半硬化、つまり、被記録媒体上に着弾したインク液滴を半硬化させる。
【００８９】
ここで、紫外線照射ユニット５２には、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を空冷・発散させて、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えて、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消している。
【００９０】
その後、被記録媒体Ｐは、さらに搬送され、記録ヘッド４８Ｙ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｃ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｍ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｋの順に対向する位置を通過する。被記録媒体Ｐは、各色の記録ヘッドおよび紫外線照射ユニットに対向する位置を通過する毎に、記録ヘッド４８Ｘおよび紫外線照射ユニット５２に対向する位置を通過した場合と同様にして、画像が形成され、形成された画像が半硬化される。
【００９１】
被記録媒体Ｐは、記録ヘッド４８Ｋにより画像が形成された後に、最終硬化用紫外線照射ユニット５４に対向する位置を通過する。
最終硬化用紫外線照射ユニット５４は、他の紫外線照射ユニットよりも強度の強い紫外線を被記録媒体Ｐ上に照射し、記録ヘッド４８Ｋにより記録された画像を含む各種ヘッドで形成された被記録媒体Ｐ上の画像および下塗り液を硬化させる。
このようにして被記録媒体Ｐ上にカラー画像が形成される。
カラー画像が形成された被記録媒体Ｐは、搬送ロール３２および搬送ロール対３４によりさらに搬送され、回収ロール３６により巻き取られる。
インクジェット記録装置１０は、このようにして被記録媒体Ｐ上に画像を形成する。
【００９２】
インクジェット記録装置１０は、各色の画像形成工程中の紫外線照射ユニット５２の熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えて、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消している。
【００９３】
また、冷却機構８４により、熱陰極管８０の温度も一定に保持することで、熱陰極管８０から射出される光の射出量が温度によって変化することを防止でき、射出される光の量を一定にすることができる。これにより、安定して一定の光量でインクおよび／または下塗液を半硬化または硬化させることができる。
ここで、冷却機構８４は、熱陰極管８０の表面、具体的には被記録媒体Ｐ側とは反対側の表面の温度を、３０度以上６０度以下とし、かつ変動を５度以内とすることが好ましい。温度を上記範囲内に保持することで、熱陰極管８０から射出される光量を一定とし、かつ高出力とすることができる。
【００９４】
また、被記録媒体Ｐ上に下塗り層を形成することで、被記録媒体上に着弾したインク液滴が被記録媒体にしみ込み、画像ににじみが生じることを防止でき、高画質な画像を形成することが可能となる。また、インク液滴との密着性が低い、つまり、着弾したインク液滴をはじいてしまう被記録媒体も用いることが可能となり、種々の被記録媒体への画像記録が可能となる。また、塗布ロール６０を用い、さらに塗布ロール６０を被記録媒体Ｐの搬送方向とは逆方向に回転させて、被記録媒体Ｐ上に下塗り液を塗布することで、塗布ロール６０が被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布した後、塗布ロール６０が被記録媒体Ｐと離れるときに被記録媒体Ｐ上に塗布した下塗り液の表面を乱すことを防止でき、被記録媒体Ｐ上に面状が改善された下塗り層Ｕを形成することができる。
【００９５】
さらに、本実施形態のように、下塗り液半硬化部により下塗り層を半硬化させることで、インク液滴が互いに重なり部分を有して被記録媒体上に着弾しても、下塗り液とインク液滴の相互作用により、これら隣接したインク液滴間の合一を抑えることができる。
つまり、被記録媒体上に半硬化した下塗り液の層を形成することにより、記録ヘッドから吐出されたインク液滴が被記録媒体上に近接して着弾した場合、例えば、単一色のインク液滴が重なり部分を有して被記録媒体上に着弾した場合や、色違いのインク液滴が重なり部分を有して被記録媒体上に着弾した場合もインク液滴が移動することを防止できる。
これにより、画像のにじみ、画像中の細線などの線幅の不均一および着色面の色ムラの発生を効果的に防止することができ、均一幅で先鋭なライン形成が可能であり、反転文字など打滴密度の高いインクジェット画像の記録を細線等の微細像を再現性よく記録することができる。つまり、被記録媒体により高画質な画像を形成することが可能となる。
【００９６】
また、本実施形態のように、各記録ヘッド間に、紫外線照射ユニットを配置し、各記録ヘッドにより被記録媒体上に着弾させたインク液滴つまり画像を半硬化させることで、近接した位置に着弾した、異なる色のインク液滴が重なることや、着弾したインク液滴が移動することを防止できる。
【００９７】
また、被記録媒体の搬送経路において、最下流側に配置された記録ヘッドに対応する紫外線照射ユニットを最終硬化用紫外線照射ユニットとし、他の紫外線照射ユニットよりも強い強度の紫外線を射出させることで、被記録媒体上に形成された画像を確実に硬化させることができる。
なお、装置をより小型化、省エネ化、安価にできるため、本実施形態では、最終露光用紫外線ユニット５４も紫外線照射ユニット５２と同様の構成としたが、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ等、種々の紫外線光源を用いることもできる。
【００９８】
ここで、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ，高圧水銀ランプを用いることも好ましい。つまり、インクジェット記録装置は、下塗り液および／またはインクを半硬化させる紫外線照射ユニットとしては、熱陰極管８０を備える紫外線照射ユニットを用い、最終露光用紫外線照射ユニット５４には、メタルハライドランプ，高圧水銀ランプ等を用いた構成とすることも好ましい。
最終露光用紫外線照射ユニット５４にメタルハライドランプ，高圧水銀ランプ等を用いることで、装置は大型化するが、被記録媒体上の下塗り液およびインクにより強い光を照射することができ、より確実に下塗り液およびインクを完全に硬化させることができる。
【００９９】
また、記録ヘッドのノズル詰まりを防止でき、印刷物を高速で作成することができ、好適に半硬化することができ、かつ、装置をより小型化、省エネ化、安価にできるため下塗り液および／またはインクを半硬化させる紫外線照射ユニットの全てに熱陰極管８０を備える紫外線照射ユニットとすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、上記効果は低くなるが、少なくとも１つを熱陰極管８０を備える紫外線照射ユニットとし、他の紫外線照射ユニットをメタルハライドランプ，高圧水銀ランプ等で構成してもよい。
【０１００】
ここで、熱陰極管８０は、熱陰極管８０の照射面と被記録媒体Ｐとの最短距離ｈが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下となる位置に配置することが好ましい。熱陰極管８０を上記範囲を満たす位置に配置することで、効率よく被記録媒体Ｐに光を照射することができる。
さらに、ハウジング８２は、上記ｈが０．５≦ｈ＜１．０の場合は、ハウジング８２と被記録媒体Ｐとの最短距離Ｈが、Ｈ＝ｈとなる位置に配置し、上記ｈが１．０≦ｈの場合は、Ｈ＝１．０となる位置に配置することが好ましい。
ハウジング８２を上記範囲を満たす位置に配置することで、熱陰極管８０から射出され、被記録媒体Ｐ以外の部分を照射する光の量を低減することができる。
【０１０１】
また、紫外線照射ユニットは、記録ヘッドにより被記録媒体上にインク液滴が着弾された後、数百ミリ秒から５秒の間に紫外線を照射し、被記録媒体に着弾したインク液滴を半硬化させることが好ましい。
インク液滴の着弾後、数百ミリ秒から５秒の間にインク液滴を半硬化させることで、被記録媒体上のインク液滴の形状が崩れることを防止でき、高画質な画像を形成することができる。
【０１０２】
また、下塗り液は、粘度を１０ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下とすることが好ましく、５０ｍＰａ・ｓ以上３００ｍＰａ・ｓ以下とすることがより好ましい。
下塗り液の粘度を、１０ｍＰａ・ｓ以上、より好ましくは、５０ｍＰａ・ｓ以上とすることで、上述したように、被記録媒体として、液体が付着しにくい被記録媒体にも下塗り液を塗布することが可能となる。
また、下塗り液の粘度を、５００ｍＰａ・ｓ以下、より好ましくは、３００ｍＰａ・ｓ以下とすることで、被記録媒体Ｐ上に形成する下塗り層の表面粗さをより確実に小さくすることができる。
【０１０３】
以下、具体的実施例とともにインクジェット記録装置１０をより詳細に説明する。
本実施例では、熱陰極管８０の電極の近傍に装着されたゲッターを有する光照射装置を用いるに当たって、熱陰極管８０の両端のそれぞれの電極８８の上方の近傍に、小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度上昇を抑制することができるので、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えることが可能になり、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題を解消する。
【０１０４】
ここで、熱陰極管８０として、バルブには、直径３２ｍｍの直線状の管を用い、蛍光体膜には、中心波長が３６５ｎｍの光を発光する発光体を用いた。
また、熱陰極管８０は、熱陰極管の照射面と被記録媒体Ｐとの最短距離ｈが１ｍｍとなる位置に配置し、ハウジング８２は、ハウジング８２と被記録媒体Ｐとの最短距離Ｈが１ｍｍとなる位置に配置した。また、記録ヘッドとしては、６００ｄｐｉのインクジェットヘッドを用いた。
【０１０５】
上述の、熱陰極管８０の構成をより詳細に説明すると、以下の通りである。
ガラスバルブ：ソーダ石灰ガラス（紫外域に吸収を持たない）
保護膜：アルミナ
蛍光体：ＳｒＢ４Ｏ７，Ｅｕ２＋
封入ガス：アルゴン
ゲッター：Ｚｒ-Ｃｏ-Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈｓ（サエスゲッター製Ｓｔ787）
なお、ここでは、ゲッターの装着は、陽極の一部を切り取り、陽極にリボン型ゲッターを溶接した。
【０１０６】
ゲッターの装着方式としては、これ以外にも、陽極の少なくとも一部の外面にリボン型ゲッターを重ねて溶接する方式、陰極および陽極に接しない状態でリボン型ゲッターを耐熱性の高い金属部品に溶接し、電極から０．１〜３０ｍｍ離した位置に装着する方式等が適用できる。要は、活性化に必要な熱を得るために電極から３０ｍｍ以内の位置に装着するようにすればよい。
【０１０７】
また、熱陰極管８０の型としては、先に図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したような完全な円形状の蛍光体膜９２を有さず、保護膜９０と蛍光体膜９２との間に透過率１０％以下の反射膜を持ち、ランプ軸に平行な方向に長辺を持つ長方形型の反射膜と、蛍光体膜９２の塗られていない開口面を持つ、アパーチャー型の熱陰極管を用いることも可能である。この場合には、上記開口面に対応する特定の方向に対する照射効率が向上する。
【０１０８】
図２（Ａ）及び（Ｂ）に示した熱陰極管８０では、図中に符号８８＋８９で示すように、陽極８８ｂにリボン型ゲッター８９を溶接したものを用いている。
また、両端の電極８８の近傍の上方に小型ファン８４を配置して、これを適宜の回転数で回転させることにより、電極８８で発生する熱を発散させるように構成している。このような構成とすることにより、電極８８で発生する熱を発散させて、電極８８の温度上昇を抑制することができるので、電極８８の温度を、ゲッター８９並びにこれを装着している部材が蒸発しない範囲内に低く抑えることが可能になり、蒸発した材料がバルブ８６の内面などに付着してバルブ８６の内面を黒化させるという問題は発生しない。
【０１０９】
これについて具体的な実験結果を、図４〜図７を用いて説明する。
図４は、上述の、陽極８８ｂにリボン型ゲッター８９を溶接した熱陰極管８０の初期の幅方向における発光強度分布を示すグラフである。図から明らかなように、熱陰極管８０の幅方向における発光強度分布は、きわめて均一性が高い。これは、図５に示した発光ダイオード（ＬＥＤ）の場合と比較すると、より明確になる。発光ダイオード（ＬＥＤ）の場合には、個体差があることにより、熱陰極管８０のような、高度の均一性を得ることは困難である。
【０１１０】
また、図６は、図４に示した熱陰極管８０を、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へのゲッター冷却用ファン８４なしで、所定のエージングを行った後における熱陰極管８０の幅方向における発光強度分布を示すグラフである。図６と図４のグラフを比較すると、電極８８へのゲッター冷却用ファン８４の配置なしで、所定のエージングを行った場合（図６）には、端部（つまり、電極近傍）における発光強度の明確な低下（特に、図６中の右側）が認められる。
【０１１１】
これに対して、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へゲッター冷却用ファン８４を配置したものでは、所定のエージングを行った後における熱陰極管８０の幅方向における発光強度分布は、図７に示すグラフのようになる。図７と図４のグラフを比較すると、ゲッター８９を装着した電極８８近傍にゲッター冷却用ファン８４の配置したものでは、所定のエージングを行った場合でも、端部（つまり、電極近傍）における発光強度の低下はほとんど認められない。すなわち、ゲッター８９を装着した電極８８近傍にゲッター冷却用ファン８４を配置したことにより、ゲッターやこれを吸着・保持している保持部材の蒸発に起因する、熱陰極管８０の発光強度の低下が略完全に防止されている。
【０１１２】
なお、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へゲッター冷却手段を配置することによる熱陰極管８０の発光強度の低下防止効果は、上述のような電極８８近傍へゲッター冷却用ファン８４を配置したもの以外にも、先に図３に示したような、ゲッター８９を装着した電極８８近傍へのゲッター冷却用ヒートパイプ９４を配置するという方式によっても、略同様に得ることが可能である。
【０１１３】
以下、総合的に見た、インクジェット記録装置におけるゲッター冷却手段の配置の有無による画像形成時の特性の比較につき、具体例を用いて説明する。
【０１１４】
表１は、先に説明した各種のインクジェット記録装置におけるゲッター冷却手段の配置の有無による画像形成時の特性の変化状況をまとめたものである。ここでは、インクジェット記録装置として特許文献２に記載の装置を用いた場合（１）、インクジェット記録装置として特許文献３に記載の装置を用いた場合（２）、さらにインクジェット記録装置として本実施形態の装置を用いた場合（３）を比較する。
【０１１５】
なお、特許文献２に記載の装置とは、光硬化性のインクを吐出するノズルを有する記録ヘッドと、記録媒体の搬送方向においてヘッドより下流に配置されて、記録媒体に着弾したインクに対してＬＥＤアレイからの光を照射し、インクを半硬化させる光照射装置とを有する画像記録装置であり、特許文献３に記載の装置とは、インクジェットヘッドにより塗設した、実質上透明な活性光線硬化型インク層に活性光線を照射し、その後、色材を含んだ活性光線硬化型インク滴を吐出して画像を形成するようにしたインクジェット記録装置である。
【０１１６】
また、ここでいう本実施形態の装置とは、被記録媒体Ｐを搬送する搬送部１２と、被記録媒体Ｐに下塗り液を塗布する下塗部１３と、被記録媒体Ｐに塗布された下塗り液を半硬化させる下塗り液半硬化部１４と、被記録媒体Ｐ上に画像を記録する画像記録部１６と、被記録媒体Ｐ上に記録された画像を定着させる画像定着部１８等を有するインクジェット記録装置である。なお、比較のために、場合（３）には、記録媒体に着弾したインクに対してＬＥＤアレイからの光を照射する場合を加えている。
【０１１７】
【表１】
【０１１８】
ここでの評価項目と、その評価方法と判定基準は、下記の通りである。
（１）色ムラ：Ｇretag社製のＳpectrolinoによる色濃度評価、単色ベタ（均一濃度）画像形成時のＯＤが±５％以内を○、特定個所で、または、不特定個所で（全体的に）ＯＤが±５％以上の差がある場合を×としている。
（２）しわ発生：目視評価、○はしわなし、△は特定個所でしわ発生、×は不特定個所で（全体的に）発生する場合を示している。
【０１１９】
（３）色ずれ：目視評価、○は色ずれなし、△は特定個所で色ずれ発生、×は不特定個所で（全体的に）発生する場合を示している。
（４）長期安定性：○は３ヶ月稼動後も、初期と同じ画質が得られることを、△は特定個所で画質が低下することを、×は不特定個所で（全体的に）画質が低下する場合を示している。
（５）膜強度：ギターピックで５回擦ったときの膜強度を評価した。○は膜剥がれ・破れなしを、△は特定個所で発生する場合を、×は不特定個所で（全体的に）発生する場合を示している。
【０１２０】
表１から明らかなように、熱陰極管の電極にガスや不純物を吸着するゲッターを用いる場合にこの近傍にゲッターの冷却手段を配置することにより、インクを半硬化させるための光照射光源の種類に関わらず、高出力を得るために放電電流を増加させた場合にも、光源の発光強度の経時的変化を抑制することが可能になる。より具体的には、本発明に係る光照射装置においては、高出力を得るために放電電流を増加させても、長期間安定した光強度分布を維持しつつ、蛍光灯の長寿命化を実現することが可能になる。
【０１２１】
なお、上記実施形態では、冷却機構をハウジングに設置したが、本発明はこれに限定されず、熱陰極管を冷却できればよく、紫外線照射ユニットがハウジングを設けない構成の場合は、冷却機構を単独で配置すればよい。
また、本実施形態では、記録ヘッドユニットを、特色（Ｘ）と、ＹＣＭＫの５色としたが、単にＹＣＭＫの４色、さらに他の特色のヘッドを有する６色以上の構成等の種々の組み合わせのヘッドとすることができる。また、各色の記録ヘッドの配置順も特に限定されず、任意の順番とすることができる。
さらに、記録ヘッドを複数配置することに限定されず、１つの記録ヘッドを用いて被記録媒体上に画像を形成し、その後、紫外線を照射して、単色の画像を形成するインクジェット記録装置としてもよい。
【０１２２】
次に、本発明のインクジェット記録装置を用いたデジタルラベル印刷装置について説明する。
図１３は、本発明のインクジェット記録装置を用いたデジタルラベル印刷装置の一例の概略構成を示す正面図であり、図１４は、図１３に示すデジタルラベル印刷装置に用いるラベル印刷用被記録媒体Ｐの縦断面図である。
【０１２３】
本実施形態のデジタルラベル印刷装置は、連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐに描画部により画像を記録した後、後処理部のダイカッタによってラベル形状の切込みを入れ、更に、不要部分の粘着シートを台紙（剥離紙）から剥離して除去するカス取り作業を後工程として行う実施形態である。
なお、以下の各実施形態においても、活性光線照射によって硬化する活性光線硬化型インクのうち紫外線硬化型インクを使用する活性光線硬化型デジタルラベル印刷装置を例に説明するが、これに限定されることはなく、各種活性光線硬化型インクを用いるデジタルラベル記録装置、さらに、他の任意の形式のデジタルラベル印刷装置に適用することができる。
また、本実施形態の被記録媒体Ｐは、図１４に示すように、裏面に粘着剤１８０ａが塗布された粘着シート１８０を、台紙である剥離紙１８２上に重ね合わせた２枚構造である。
【０１２４】
図１３に示すようにデジタルラベル印刷装置１００は、搬送部１１０と、下塗部１３と、下塗り液半硬化部１４と、画像記録部１６および画像定着部１８を備える描画部１１２と、後処理部１１４と、制御部１１６とを有する。
ここで、搬送部１１０は、連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐ（以下「被記録媒体Ｐ」という。）を、一定方向（図１３中、左から右方向）に搬送するものであり、描画部１１２、後処理部１１４は、被記録媒体Ｐの搬送方向順、つまり上流から下流方向に、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、描画部１１２、後処理部１１４の順に配置されている。また、図１３では一部の図示を省略しているが、制御部１１６は、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、搬送部１１０、描画部１１２、後処理部１１４と接続しており、各部の動作を制御する。
【０１２５】
搬送部１１０は、供給ロール３０と、搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２と、製品巻取部１３４と、搬送モータ１２８ａ、１３４ａとを有する。
供給ロール３０には、連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐがロール状に巻き取られている。
搬送ロール３２および搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２は、被記録媒体Ｐの搬送経路の上流から下流にこの順に配置されている。搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２は、被記録媒体Ｐを供給ロール３０から繰り出して、被記録媒体Ｐを所定方向（本実施形態では、図１３中、左から右）に搬送する。
【０１２６】
また、被記録媒体Ｐの搬送経路は、上述のインクジェット記録装置１０と同様に搬送ロール３２で、斜め上方向から水平方向に搬送方向が変わる。
製品巻取部１３４は、被記録媒体Ｐの搬送経路、つまり搬送方向の最下流に配置され、搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１２８、１３０、１３２により搬送経路上を搬送され、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、描画部１１２、後処理部１１４を通過した被記録媒体Ｐを巻き取る。
搬送モータ１２８ａ、１３４ａは、それぞれ搬送ロール対１２８、製品巻取部１３４に接続しており、搬送ロール対１２８、製品巻取部１３４を回転駆動させる。
【０１２７】
つまり、本実施形態では、搬送モータ１２８ａ、１３４ａに接続された搬送ロール対１２８と製品巻取部１３４が回転駆動し、被記録媒体Ｐを搬送する駆動ロールとなり、それ以外の搬送ロール３２、搬送ロール対１２６、１３０、１３２は、被記録媒体Ｐの移動に応じて回転し、被記録媒体Ｐを搬送経路上に規制する従動ロールとなる。
搬送部１１０は、搬送モータ１２８ａ、１３４ａを駆動させ、搬送ロール対１２８および製品巻取部１３４を回転駆動させる。これにより、被記録媒体Ｐは、供給ロール３０から繰り出され、下塗部１３、下塗り液半硬化部１４、描画部１１２、後処理部１１４を通過し、製品巻取部１３４に巻き取られる。
【０１２８】
また、本実施形態では、描画部１１２と後処理部１１４との間に、搬送バッファが設けられている。
搬送バッファを設けることで、描画部１１２と後処理部１１４との搬送速度の差によって生じる連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの弛みを吸収することができ、効率よくラベルを製造することができる。
【０１２９】
また、搬送モータ１２８ａ、１３４ａは、後述する搬送モータ制御部１９５に接続されて回転速度が制御されており、搬送部１１０による連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの搬送速度が制御される。
なお、駆動ロール対とする搬送ロール対は、特に限定されず、例えば、全ての搬送ロール対に搬送モータを設け、全ての搬送ロール対を駆動ロール対としてもよい。
【０１３０】
下塗部１３は、上述したように塗布ロール６０と、駆動部６２、貯留皿６４と、掻き取りロール６６と、位置決め部６８とを有する。下塗部１３の各部の構成、機能は、上述したインクジェット記録装置１０の下塗部１３と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
下塗部１３の塗布ロール６０は、被記録媒体Ｐに搬送方向とは逆方向に回転されつつ、被記録媒体Ｐと接触し、被記録媒体Ｐの表面に下塗り液を塗布する。
これにより被記録媒体Ｐの表面には、下塗り層が形成される。
【０１３１】
下塗り液半硬化部１４は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、下塗部１３の下流側に配置されている。下塗り液半硬化部１４の構成、機能は、上述したインクジェット記録装置１０の下塗り液半硬化部１４と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
下塗り液半硬化部１４、搬送部１１０により搬送されて対向する位置を通過する下塗り液が塗布され、下塗り層が形成された被記録媒体Ｐに紫外線を照射し、下塗り層を半硬化させる。
【０１３２】
描画部１１２は、画像記録部１６と、画像定着部１８とを有する。
画像記録部１６と、画像定着部１８の各種構成は、図１に示したインクジェット記録装置の、画像記録部１６と、画像定着部１８と同様であるのでその詳細な説明は省略する。
画像記録部１６は、記録ヘッドユニット４６の記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋを有し、画像定着部１８は、４つの紫外線照射ユニット５２と最終露光用紫外線照射ユニット５２ａを有する。
【０１３３】
また、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋと紫外線照射ユニット５２は、搬送経路の上流から下流に向けて、記録ヘッド４８Ｘ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｙ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｃ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｍ、紫外線照射ユニット５２、記録ヘッド４８Ｋ、最終硬化用紫外線照射ユニット５２ａの順に配置されているのも同様である。
描画部１１２は、各記録ヘッドからインク液滴を吐出させ、その後、各紫外線照射ユニット５２により、紫外線を照射し被記録媒体Ｐ上のインク液滴を硬化させ、画像を形成する。
【０１３４】
後処理部１１４は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、記録ヘッド４８Ｋに対応する紫外線照射ユニット５２ａの下流側に配置されており、活性光線硬化型透明液（本実施形態では、紫外線硬化型透明液）を画像面に塗布して光沢を改善するためのニスコータ１６２および紫外線照射部１６４と、連続紙状の被記録媒体Ｐにラベル形状の切れ目を入れるダイカッタ１６６と、不要部剥離部であるカス取り部１７２とを有する。
なお、記録ヘッド４８Ｋに対応する紫外線照射ユニット５２ａとニスコータ１６２との間には、上述したように搬送バッファが設けられている。
【０１３５】
ニスコータ１６２は、被記録媒体Ｐ表面に透明な活性光線（本実施形態では、紫外線）硬化型液（以下「活性光線硬化型透明液」または、単に「透明液」ともいう。）を供給する透明液供給手段であり、被記録媒体Ｐの搬送方向において、記録ヘッド４８Ｋに対応する紫外線照射ユニット５２ａの下流側に配置されている。
ニスコータ１６２は、その表面に紫外線硬化型透明液が付着した（含浸された）一対の塗布ロールを有し、被記録媒体Ｐを挟持しつつ、被記録媒体Ｐの移動に対応して（同期して）回転することで、箔押しされた被記録媒体Ｐの表面（画像が形成されている面）に紫外線硬化型透明液を塗布する。
【０１３６】
ここで、ニスコータ１６２によって塗布される透明液は、紫外線照射により硬化可能な活性光線硬化型透明液であり、主成分として、少なくとも重合性化合物と光開始剤を含む、例えば、カチオン重合系組成物、ラジカル重合系組成物、水性組成物などである。詳しくは後述する。
【０１３７】
紫外線照射部１６４は、被記録媒体Ｐの搬送方向において、ニスコータ１６２の下流側に配置されている。紫外線照射部１６４は、活性光線（本実施形態では、紫外線）を被記録媒体Ｐに照射して、被記録媒体Ｐの表面に塗布された紫外線硬化型透明液を硬化させる。なお、紫外線照射部１６４としては、上述の紫外線照射ユニット５２で示した各種構成を用いることができる。
被記録媒体Ｐの表面に紫外線硬化型透明液を塗布し、硬化することで、被記録媒体Ｐの画像面に光沢を付与することができ、画像品質を向上することができる。
【０１３８】
ダイカッタ１６６は、図１４に示すように、印刷された連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のみに、所望のラベル形状の切れ目１８０ｂを入れるものであり、被記録媒体Ｐの搬送方向において、紫外線照射部１６４の下流側に配置され、被記録媒体Ｐの画像面側に配置されたシリンダカッタ１６８と、被記録媒体Ｐを挟んでシリンダカッタ１６８の反対側に配置された受けロール１７０とを有する。
シリンダカッタ１６８は、円筒形状のシリンダ１６８ａと、シリンダ１６８ａの円筒面上に巻き付けられ、ラベル状に形成された複数の切抜き刃１６８ｂとで構成される。
【０１３９】
ここで、ダイカッタ１６６は、間欠的に揺動させて、つまり、回転速度、回転方向を調整して、粘着シート１８０に切れ目を入れることが好ましい。
ダイカッタ１６６は、シリンダカッタ１６８と受けロール１７０とで被記録媒体Ｐを挟持しつつ、被記録媒体Ｐの搬送速度に同期して間欠的に揺動回転することにより、切抜き刃１６８ｂが被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のみにラベル形状の切れ目を入れることができ、被記録媒体に効率よくラベルを作製することができる。
【０１４０】
カス取り部１７２は、ラベル（製品）Ｌとならない粘着シート１８０の不要部分（ラベルＬの周辺部）を、剥離紙１８２から剥離させて巻き取る。
不要部分が巻き取られた被記録媒体Ｐ、つまり、ラベルＬのみが剥離紙１８２に貼付された状態の被記録媒体Ｐは、製品巻取部１３４に巻き取られて製品とされる。
【０１４１】
制御部１１６は、記録ヘッドユニット４６の記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋによるインク吐出のための記録用画像データを保存するメモリ、記録用画像データに基づいて記録ヘッドユニット４６の記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋを駆動制御するヘッド駆動制御部、メモリ１９１に記憶された画像データに基づいてラベルＬの形状を解析する画像データ解析部と、画像データ解析部により解析されたラベルＬの形状に基づいて連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの搬送速度を変更する搬送速度変更部、搬送速度変更部が変更した搬送速度に基づいて搬送モータ１２８ａ、１３４ａの回転速度を制御する搬送モータ制御部、搬送速度変更部が変更した搬送速度に基づいてダイカッタ１６６の回転速度を制御するダイカッタ制御部等を有し、各記録ヘッドでのインク液滴の吐出タイミング、吐出量、搬送部による被記録媒体の搬送速度、ダイカッタによる被記録媒体の切断のタイミング等を調整する。
【０１４２】
次に、デジタルラベル印刷装置１００によりラベルを作成する方法を説明する。
図１３に示すように、ロール状に巻かれた供給ロール３０から送り出された被記録媒体Ｐは、搬送部１１０により搬送され、下塗部１３の塗布ロール６０により下塗り液が塗布され、下塗り液半硬化部１４により下塗り層が半硬化された後、描画部１１２に搬送される。
【０１４３】
描画部１１２に搬送された被記録媒体Ｐは、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋに対向する位置を通過する。
【０１４４】
記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋは、制御部１１６による制御に基づいて、対向する位置を通過する被記録媒体Ｐに紫外線硬化型インクのインク液滴を吐出する。インクが吐出された被記録媒体Ｐは、さらに搬送され、紫外線照射ユニット５２に対向する位置を通過し、紫外線が照射され、インクが硬化される。
つまり、被記録媒体Ｐは、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋに対向する位置の通過時に、記録ヘッド４８Ｘ、４８Ｙ、４８Ｃ、４８Ｍ、４８Ｋから被記録媒体Ｐに向け、インク液滴が吐出され、その後、紫外線照射ユニット５２から紫外線が照射され、インクが硬化される。また、記録ヘッド４８Ｋにより画像が形成された後、最終硬化用紫外線照射ユニット５４から紫外線が照射され、各種インクおよび下塗り液が確実に硬化される。これにより、被記録媒体Ｐの表面に画像が形成される。
【０１４５】
画像が形成された被記録媒体Ｐは、搬送バッファを経由して、後処理部１１４に搬送され、ニスコータ１６２により、被記録媒体Ｐの表面に紫外線硬化型透明液が塗布され、その後紫外線照射部１６４により硬化される。
紫外線硬化型透明液がコーティングされた被記録媒体Ｐは、ダイカッタ１６６に搬送され、シリンダカッタ１６８と、受けロール１７０によって粘着シート１８０にのみラベルＬの形状に切れ目１ｂが入れられる。
このとき、ダイカッタ１６６は、上述したように、間欠的に揺動しながらラベルＬの形状の切れ目１８０ｂを入れるので、切れ目１８０ｂを連続して形成することができ、被記録媒体Ｐに無駄になる部分が発生することはない。
【０１４６】
その後、被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のラベルＬ以外の不要部分は、剥離紙１８２から剥離されてカス取り部１７２によって巻き取られる。ラベルＬのみが剥離紙２上に貼付された状態の被記録媒体Ｐは、製品巻取部１３４に巻き取られて製品となる。
以上のようにして、ラベルが作成される。
【０１４７】
このように、デジタルラベル印刷装置１００も、紫外線照射ユニットとして、上述した光照射装置を用いることで、メタルハライドランプや高圧水銀灯等の高出力の高価な光源を用いることなく、短時間でインクおよび下塗液を半硬化／硬化させることができ、製造速度を速くすることができる。また、画像形成部のインクジェットヘッドのノズル詰まりが発生することも防止できる。これにより、長時間安定して、高画質で高品質なラベルを高速で製造することができる。
【０１４８】
また、本実施形態のデジタルラベル印刷装置１００によれば、図示されていない搬送速度変更部がラベル形状データに基づいて、不要部剥離に弱いラベル部分位置で被記録媒体Ｐの搬送速度を遅くして剥離処理することで、後処理時（カス取り時）におけるラベルＬの千切れや破損を防止してラベル部分以外の不要部を確実に除去することができる。これにより、ラベルＬの千切れや破損に起因する装置停止をなくして生産性を向上させ、ラベルＬを安価に提供することができる。
【０１４９】
また、上記実施形態では、後処理部でダイカッタによりラベル形状の切れ目を入れたが、ダイカッタに替えてレーザーカッタにより印刷された連続紙状のラベル印刷用被記録媒体Ｐの粘着シート１８０のみに、所望のラベル形状の切れ目１８０ｂを入れてもよい。
【０１５０】
また、デジタルラベル印刷装置の下塗部１３および描画部１１２とし、後処理部２１４とを、夫々独立した個別の装置としてもよい。つまり、デジタルラベル装置を下塗部および描画部を備える前処理装置と、後処理部を備える後処理装置とで構成し、前処理装置で、被記録媒体に画像を形成した後、被記録媒体を巻取り、次に、後処理装置に画像を形成した被記録媒体をセットし、被記録媒体に切れ目を入れ、不要部分を巻き取るようにして製品を製造してもよい。
【０１５１】
次に、本発明のインクジェット記録装置には、種々の被記録媒体、下塗り液およびインクを用いることができる。
例えば、被記録媒体としては、浸透性の被記録媒体、非浸透性の被記録媒体、および緩浸透性の被記録媒体のいずれも使用することができる。
浸透性の被記録媒体としては、例えば、普通紙、多孔質紙およびその他液を吸収できる被記録媒体が挙げられる。また、非浸透性ないし緩浸透性の被記録媒体としては、例えば、アート紙、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器および木材等が挙げられる。また本発明においては、機能付加の目的で、これら材質を複数組み合わせて複合化した被記録媒体も使用できる。
【０１５２】
また、インクとしては、少なくとも画像を形成するための組成となる構成であり、重合性または架橋性材料を少なくとも１種含み、必要に応じて重合開始剤、親油性溶剤、着色剤および他の成分を用いて構成され、活性エネルギー線が照射されることで硬化されるものを用いることができる。
また、下塗り液は、重合性または架橋性材料を少なくとも１種含み、必要に応じて重合開始剤、親油性溶剤、着色剤および他の成分を用いて構成される液体を用いることができる。また、下塗り液は、インクと組成が異なるように構成することが好ましい。
ここで、重合開始剤は、活性エネルギー線によって重合反応または架橋反応を開始させ得るものである。これにより、被記録媒体に付与された下塗り液を活性エネルギー線の照射によって硬化させることができる。
【０１５３】
また、下塗り液は、ラジカル重合性組成物を含むことが好ましい。ここで、本発明において、ラジカル重合性組成物とは、少なくとも１種のラジカル重合性材料と少なくとも１種のラジカル重合開始剤とを含む組成物である。下塗り液がラジカル重合性組成物を含むことで、下塗り液の硬化反応を高感度に短時間で行うことができる。
また、インクは、着色剤を含有するものであることが好ましい。また、このインクと組み合わせて用いられる下塗り液は、着色剤を含有しないもしくは着色剤の含有量が１質量％未満の構成、または、下塗り液が着色剤として白色顔料を含む構成のいずれかであることが好ましい。
【０１５４】
なお、上記実施形態は、本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更や改良を行ってもよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の一例の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明に係る光照射装置の一例の概略構成を示す図であり、（Ａ）は、熱陰極管の一例の概略構成を示す長手方向の断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示す熱陰極管のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る光照射装置を用いたインクジェット記録装置に用いた光照射装置の他の一例の概略構成を示す図であり、熱陰極管の長手方向の断面図である。
【図４】熱陰極管の幅方向発光強度分布（初期）を示すグラフである。
【図５】ＬＥＤの幅方向発光強度分布を示すグラフである。
【図６】熱陰極管の幅方向発光強度分布（ゲッター冷却なし）を示すグラフである。
【図７】熱陰極管の幅方向発光強度分布（ゲッター冷却あり）を示すグラフである。
【図８】半硬化された下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図９】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態の下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、（Ｃ）は、完全に硬化させた状態の下塗り液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図１０】半硬化されたインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図１１】（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ未硬化状態のインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図であり、（Ｃ）は、完全に硬化させた状態のインク液上にインク液を打滴した被記録媒体の一例を示す模式的断面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｄ）は、被記録媒体上に画像を形成する工程を模式的に示す工程図である。
【図１３】本発明のインクジェット記録装置を用いたデジタルラベル印刷装置の一例の概略構成を示す正面図である。
【図１４】図１３に示すデジタルラベル印刷装置に用いるラベル印刷用被記録媒体の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１０ インクジェット記録装置
１２ 搬送部
１３ 下塗部
１４ 下塗り液半硬化部
１６ 画像記録部
１８ 画像定着部
２０ 制御部
２２ 入力装置
３０ 供給ロール
３２ 搬送ロール
３４ 搬送ロール対
３６ 回収ロール
４６ 記録ヘッドユニット
４８Ｘ，４８Ｙ，４８Ｃ，４８Ｍ，４８Ｋ 記録ヘッド
５０ インクタンク
５２，５４ 紫外線照射ユニット
５６ プラテン
６０ 塗布ロール
６２ 駆動部
６４ 貯留皿
６６ 掻き取りロール
６７ （掻き取りロール）駆動部
６８ 位置決め部
７０，７２ 位置決めロール
８０ 熱陰極管
８２ ハウジング
８４ 冷却機構（ファン）
８６ バルブ
８８ 電極
８８ａ 陰極
８８ｂ 陽極
８９ ゲッター
９０ 保護膜
９２ 蛍光体膜
９４ ヒートパイプ
１００ ラベル印刷機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ内の少なくとも１つの電極の近傍にゲッターを装着した熱陰極管を用いる光照射装置であって、
前記熱陰極管に装着したゲッターを前記バルブの外部から冷却する冷却機構を有することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記冷却機構が、ファンを用いる空冷方式によるものである請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記冷却機構が、ヒートパイプ方式によるものである請求項１に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記冷却機構が、ファンを用いる空冷方式によるものと、ヒートパイプ方式によるものとの両者を併用するものである請求項１に記載の光照射装置。
【請求項５】
被記録媒体を搬送する搬送手段と、
活性エネルギー線が照射されることにより硬化可能なインクを前記被記録媒体上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、
前記被記録媒体を搬送する搬送手段による被記録媒体の搬送路中の前記画像形成手段の下流側に、請求項１〜４のいずれかに記載の光照射装置が設置さ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６】
被記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記被記録媒体上に下塗り液を付与する下塗り液付与手段と、
前記下塗り液付与手段の下流に配置され、エネルギーを付与することで前記下塗り液の内部のみを硬化させる下塗り液硬化手段と、
この下塗り液硬化手段の下流に配置され、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを、下塗り液上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、
この画像形成手段の下流に配置され、画像形成されたインクにエネルギーを付与することでインクの内部のみを硬化させるインク半硬化手段と、
前記画像形成手段中の最下流の画像形成手段の下流に配置され、前記インクを完全硬化させる最終硬化手段とを有し、
前記下塗り液硬化手段およびインク半硬化手段として、請求項１〜４のいずれかに記載の光照射装置を用いることを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１】
バルブ内の少なくとも１つの電極の近傍にゲッターを装着した熱陰極管を用いる光照射装置であって、
前記熱陰極管に装着したゲッターを前記バルブの外部から冷却する冷却機構を有することを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記冷却機構が、ファンを用いる空冷方式によるものである請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記冷却機構が、ヒートパイプ方式によるものである請求項１に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記冷却機構が、ファンを用いる空冷方式によるものと、ヒートパイプ方式によるものとの両者を併用するものである請求項１に記載の光照射装置。
【請求項５】
被記録媒体を搬送する搬送手段と、
活性エネルギー線が照射されることにより硬化可能なインクを前記被記録媒体上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、
前記被記録媒体を搬送する搬送手段による被記録媒体の搬送路中の前記画像形成手段の下流側に、請求項１〜４のいずれかに記載の光照射装置が設置さ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６】
被記録媒体を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記被記録媒体上に下塗り液を付与する下塗り液付与手段と、
前記下塗り液付与手段の下流に配置され、エネルギーを付与することで前記下塗り液の内部のみを硬化させる下塗り液硬化手段と、
この下塗り液硬化手段の下流に配置され、活性エネルギー線の照射により硬化可能なインクを、下塗り液上に吐出して画像形成を行う画像形成手段と、
この画像形成手段の下流に配置され、画像形成されたインクにエネルギーを付与することでインクの内部のみを硬化させるインク半硬化手段と、
前記画像形成手段中の最下流の画像形成手段の下流に配置され、前記インクを完全硬化させる最終硬化手段とを有し、
前記下塗り液硬化手段およびインク半硬化手段として、請求項１〜４のいずれかに記載の光照射装置を用いることを特徴とする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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２４５８８１（Ｐ２００９−２４５８８１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９３６９０（Ｐ２００８−９３６９０）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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