印刷装置および発光ダイオード寿命管理方法
【課題】ＬＥＤを紫外線照射の光源とする印刷装置において、照射光量を検出することによって、ＬＥＤへの付加電力を制御し、付加電力の値によって容易にＬＥＤの寿命を検出する方法を提供する。
【解決手段】被記録媒体表面に紫外線硬化型インクにより画像を形成する印刷手段と、前記紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発光する発光ダイオードを備える光源手段と、前記光源手段に備える前記発光ダイオードへ出力する電力を制御する制御手段と、前記光源手段から発光される前記紫外線を受光し、光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出手段により検出された検出光量値と所定の光量である目標光量値とを比較する光量比較手段と、を備え、前記光量比較手段において前記検出光量値が前記目標光量値未満であると判定された場合に、前記電力を高くする指令信号を前記制御手段へ送出する指令手段を含む印刷装置。
【解決手段】被記録媒体表面に紫外線硬化型インクにより画像を形成する印刷手段と、前記紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発光する発光ダイオードを備える光源手段と、前記光源手段に備える前記発光ダイオードへ出力する電力を制御する制御手段と、前記光源手段から発光される前記紫外線を受光し、光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出手段により検出された検出光量値と所定の光量である目標光量値とを比較する光量比較手段と、を備え、前記光量比較手段において前記検出光量値が前記目標光量値未満であると判定された場合に、前記電力を高くする指令信号を前記制御手段へ送出する指令手段を含む印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置および発光ダイオード寿命管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、耐水性、耐溶剤性、および耐擦過性などが良好な画像を被記録媒体の表面に形成する方法として、放射線を照射すると硬化する放射線硬化型インク組成物を含むインクを、インクジェット装置によって吐出して画像を形成する方法が用いられている。特に、半導体装置などの電子部品には、部品種別、メーカー、型番などの情報を電子部品の樹脂パッケージ表面に印刷表示し、識別可能にするために、耐久性に優れた放射線としての紫外線によって硬化するインク組成物によって印刷することが開示されている（特許文献１）。
【０００３】
しかし、特許文献１に開示された印刷方法において、インクを硬化させる紫外線が適切に照射されなければ、所望の印刷品質を得ることが困難となってしまう。そこで、紫外線を照射するＵＶランプが所望の強度で紫外線を照射しているかを、ＵＶランプの照射時間により管理し、表示された照射時間からＵＶランプの寿命、すなわち取り替え時期を判断していた（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７４３３５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０５７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術において一般的にＵＶ光源としては水銀灯が用いられてきたが、高い電圧電源を必要とし、紫外線光量、強度のコントロールが困難なことから、近年は発光ダイオード、いわゆるＬＥＤによりＵＶを照射する装置が普及してきている。ＬＥＤは、高い効率でＵＶ発光をさせることができ、しかも照射光量や強度を、例えば付加電圧によって容易にコントロール可能な光源である。しかし、ＬＥＤのＵＶ発光時に発生する熱などによって、ＬＥＤの劣化に至るまでの時間にはばらつきが大きく、上述の特許文献２に開示された照射時間の積算だけではＬＥＤの寿命を判断することは困難であった。
【０００６】
そこで、発光ダイオード、いわゆるＬＥＤを紫外線照射の光源とする印刷装置において、照射光量を検出することによって、ＬＥＤへの付加電力を制御し、付加電力の値によって容易にＬＥＤの寿命を検出する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
【０００８】
〔適用例１〕本適用例の印刷装置は、被記録媒体表面に紫外線硬化型インクにより画像を形成する印刷手段と、前記紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発光する発光ダイオードを備える光源手段と、前記光源手段に備える前記発光ダイオードへ出力する電力を制御する制御手段と、前記光源手段から発光される前記紫外線を受光し、光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出手段により検出された検出光量値と所定の光量である目標光量値とを比較する光量比較手段と、を備え、前記光量比較手段において前記検出光量値が前記目標光量値未満であると判定された場合に、前記電力を高くする指令信号を前記制御手段へ送出する指令手段を含むことを特徴とする。
【０００９】
本適用例の印刷装置によれば、光量検出手段および光量比較手段を備えることにより、光量検出手段において光源手段に備える発光ダイオードの照射光量を検出し、検出された照射光量と、被記録媒体上に紫外線硬化型インクにより形成される記録画像を硬化させるための目標光量と、を光量比較手段で比較することにより、確実に発光ダイオードの紫外線照射に係る寿命判定を可能にし、記録画像の硬化不足などの不良発生が抑制できる印刷装置を得ることができる。また、確実に発光ダイオードの寿命を判定できるため、発光ダイオードの実使用可能限界まで使用することができ、記録画像の品質を維持しながらも発光ダイオードの頻繁な交換を抑制し、コストダウンが実現できる印刷装置を得ることができる。
【００１０】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記制御手段は、前記指令信号に基づく前記電力が前記発光ダイオードへの最大許容電力を超えた場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
上述の適用例によれば、発光ダイオードの仕様規格として規定されている最大許容電力値を閾値として、容易に寿命判定ができるため、記録画像の品質低下を抑制することができる。
【００１２】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記指令信号が電圧であることを特徴とする。
【００１３】
上述の適用例によれば、定電圧駆動制御によって印刷装置に備える光源手段を制御することで、安定した紫外線照射を得ることができる。よって、定電圧駆動制御を用いて電圧を指令信号として制御することで、ＬＥＤが寿命判定されるまで安定した紫外線照射を行わせることができる。すなわち、記録画像の品質をＬＥＤ寿命まで維持できる印刷装置を得ることができる。
【００１４】
〔適用例４〕本適用例の発光ダイオード寿命管理方法は、紫外線を発光する発光ダイオードに所定電力を供給し紫外線を発光させる点灯工程と、発光された前記紫外線を受光し検出光量値を演算する光量検出工程と、前記検出光量値と、前記発光ダイオードの目標光量値と、を比較する光量比較工程と、前記光量比較工程において前記検出光量値が前記目標光量値より低い場合に、前記発光ダイオードに前記所定電力を超える指令電力を供給する制御工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本適用例の発光ダイオード寿命管理方法によれば、光量検出工程および光量比較工程を備えることにより、光量検出工程において光源手段に備える発光ダイオードの照射光量を検出し、検出された照射光量と、被記録媒体上に紫外線硬化型インクにより形成される記録画像を硬化させるための目標光量と、を光量比較工程で比較することにより、確実に発光ダイオードの紫外線照射に係る寿命判定を可能にし、記録画像の硬化不足などの不良発生を確実に抑制することができる。また、確実に発光ダイオードの寿命を判定できるため、発光ダイオードの実使用可能限界まで使用することができ、記録画像の品質を維持しながらも発光ダイオードの頻繁な交換を抑制することができる。
【００１６】
〔適用例５〕上述の適用例において、前記制御工程により供給される前記指令電力が、前記発光ダイオードの最大許容電力を超える場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
上述の適用例によれば、発光ダイオードの仕様規格として規定されている最大許容電力値を閾値として、容易に寿命判定ができる。従って光量不足による記録画像の品質低下を抑制することができる。
【００１８】
〔適用例６〕上述の適用例において、前記指令電力は電圧を指令信号として制御されることを特徴とする。
【００１９】
上述の適用例によれば、定電圧制御によって印刷装置に備える光源手段を制御することで、安定した紫外線照射を得ることができる。そこで、定電圧制御を用いて電圧を指令信号として制御することで、ＬＥＤが寿命判定されるまで安定した紫外線照射を行わせることができる。すなわち、記録画像の品質をＬＥＤ寿命まで安定して維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る印刷装置を示すブロック図。
【図２】第１実施形態に係る印刷装置による画像形成を説明する概念図。
【図３】第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法を示すフローチャート。
【図４】第２実施形態に係る光量検出工程でのノイズ除去を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る印刷装置を示す機能ブロック図である。図１に示すように、印刷装置１００はコンピューターなどの外部制御装置２００によって、所望の印刷仕様が入力される。入力された印刷仕様は、印刷装置１００に備える制御装置１０に含まれる駆動制御装置１１および紫外線照射制御装置１２（以下、ＵＶ照射制御装置１２という）によって、印刷が制御される。
【００２３】
本実施形態に係る印刷装置１００は、キャリッジ２０に備えるインクジェットヘッド２１から放射線としての紫外線によって硬化する紫外線硬化型インクを含む液滴Ｌを被記録媒体３０の記録面３０ａに吐出し、所望の記録画像ｐを形成する。形成された記録画像ｐは、放射線としての紫外線を発光する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）という）を備える紫外線照射装置４０（以下、ＵＶ照射装置４０という）から照射される紫外線Ｅによって硬化し記録画像Ｐを得ることができる。ＵＶ照射装置４０は、キャリッジ２０の移動方向（図示Ｓ方向）の両側にＬＥＤを内蔵する紫外線照射部４１，４２（以下、ＵＶ照射部４１，４２という）を備えている。ＵＶ照射部４１，４２は、ＬＥＤから発光される紫外線を外部に射光する射光口４１ａ，４２ａを備えている。また、被記録媒体３０は、インクジェットヘッド２１と相対的な位置が制御されるテーブル５０に載置、固定される。テーブル５０は、図示しない駆動装置によって記録画像Ｐを形成するように、インクジェットヘッド２１を備えるキャリッジ２０と連携駆動される。
【００２４】
キャリッジ２０の駆動方向（図示Ｓ方向）の一方の側の被記録媒体３０が載置されない領域に紫外線光量検出部６０（以下、ＵＶ検出部６０という）が配置されている。ＵＶ検出部６０は、ＵＶ照射部４１，４２から照射される紫外線Ｅの光量を検出し、ＵＶ照射制御装置１２に備える検出光量比較部１２ｂに受光光量を検出信号として送出する。
【００２５】
ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤには、ＵＶ照射制御装置１２に備えるＵＶ照射制御部１２ａによって形成画像ｐを硬化させるための所定の光量および強度の紫外線を発生させる電力が供給される。所定の紫外線光量および強度は、印刷仕様、ＬＥＤ規格などにより設定される電力値テーブルを、外部制御装置２００もしくはＵＶ照射制御装置１２に備えることで、所望の光量および強度の紫外線を照射させることができる。
【００２６】
本実施形態の印刷装置１００において、ＵＶ照射制御装置１２に備える検出光量比較部１２ｂでは、ＵＶ検出部６０から得られた検出光量と、形成画像ｐを硬化させるための目標光量とを比較し、後述する第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法によって、比較結果をＬＥＤ寿命判定部１２ｃ、もしくは指令部１２ｄへ送出する。ＬＥＤ寿命判定部１２ｃでは、検出光量比較部１２ｂでの比較結果としてＬＥＤが寿命に至っていることを示す場合、使用しているＬＥＤが寿命と判定し、外部制御装置２００、もしくは図示しない印刷装置１００に備える表示手段にＬＥＤの交換が必要である、との表示を行う。なお、表示とあわせて、印刷装置１００の停止を指示する信号を送出しても良い。
【００２７】
また、検出光量比較部１２ｂにおいて、ＬＥＤは寿命には至っていないがＵＶ照射装置４０から照射される紫外線光量が目標光量に満たないとの比較結果の場合には、指令部１２ｄにその比較結果を送出する。指令部１２ｄでは、後述する第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法によって、ＵＶ照射装置４０から照射される紫外線光量が目標光量になるように、電力を上げる指令をＵＶ照射制御部１２ａへ送出し、所定の紫外線光量が照射されるようにしている。
【００２８】
ＵＶ照射制御装置１２において紫外線照射の駆動制御方法として、定電圧駆動制御または定電流駆動制御のどちらも用いることができる。しかし、より簡単な回路構成によりＵＶ照射制御装置１２を構成することができることから、定電圧駆動制御によるＬＥＤ点灯駆動性制御を用いることが好ましい。定電圧駆動制御を用いることで、上述の、ＵＶ照射装置４０から照射される紫外線光量が目標光量になるようにＵＶ照射制御部１２ａに送出される電力を上げる指令を電圧指令とすることで、駆動制御することができる。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る印刷装置１００によって被記録媒体３０の記録面３０ａ上に、記録画像Ｐを形成する装置動作の概略を示した概念図であり、（ａ）はインクジェットヘッド２１から紫外線硬化型インクを含むインクの液滴Ｌを吐出し硬化前の記録画像ｐが形成される状態図、（ｂ）は記録画像ｐに紫外線Ｅが照射されて硬化した記録画像Ｐが形成される状態図、（ｃ）は紫外線光量を受光する場合の状態図。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、テーブル５０に被記録媒体３０が所定の位置に載置、固定される。キャリッジ２０およびテーブル５０は、被記録媒体３０の記録面３０ａの所定位置に記録画像ｐが形成される位置まで移動し、インクジェットヘッド２１から記録面３０ａに向けて紫外線硬化型インクを含むインク液滴Ｌが吐出される。この時、キャリッジ２０およびテーブル５０は図示する矢印方向ＳL，ＳR（図１におけるＳ方向）、および図の紙面に鉛直方向に移動することにより所定の記録画像ｐが形成される。
【００３１】
次に図２（ｂ）に示すように、キャリッジ２０が移動し、記録画像ｐにＵＶ照射部４１または４２の射光口４１ａまたは４２ａを対向させ、紫外線Ｅを記録画像ｐに向けて照射する。これにより、記録画像ｐに含まれる紫外線硬化型インクの重合が開始、進行し、硬化した記録画像Ｐが形成される。なお、記録画像Ｐの形成、すなわち紫外線Ｅの照射の場合でも、キャリッジ２０およびテーブル５０のどちらか一方、または両方を駆動させ、硬化前の記録画像ｐに対して紫外線Ｅを均一に照射する。ＵＶ照射装置４０はＵＶ照射部４１，４２をキャリッジ２０の移動方向側に備える形態を例示をしたが、これに限定はされず、ＵＶ照射装置４０は記録画像ｐに紫外線が照射される位置に配置されれば良く、ＵＶ照射部４１，４２は所定の紫外線光量が照射可能であれば、ＵＶ照射部４１または４２のいずれか一方を備えれば良く、またＵＶ照射装置４０としてＵＶ照射部を３以上備えても良い。
【００３２】
ＵＶ照射部４１，４２から適正な光量、強度の紫外線Ｅが照射されているかを検出する場合には、図２（ｃ）に示すように、被記録媒体３０が載置、固定される領域から外れた位置に配置されたＵＶ検出部６０に、ＵＶ照射部４１，４２を近接させ、紫外線Ｅを照射し、ＵＶ検出部６０に備える図示しないセンサーによって紫外線光量を検出する。図２（ｃ）に示す形態においては、ＵＶ検出部６０はＵＶ照射部４１および４２に対して対向した位置に配置されてはいないが、照射される紫外線Ｅの一部ｅを検出し、所定の補正値によって紫外線Ｅの光量、強度データを生成することができる。あるいは、ＵＶ照射部４１および４２を、それぞれ交互にＵＶ検出部６０に対向配置させ、ＵＶ照射部４１および４２を、各々個別に紫外線光量を検出することとしても良い。または、ＵＶ照射部４１，４２のそれぞれ個々に対向するようにＵＶ検出部６０を配置しても良い。なお、図２（ｃ）に示す紫外線Ｅの光量、強度の検出方法は後述するが、記録画像Ｐを形成する工程前もしくは後に行っても良く、または記録画像Ｐの形成回数が所定回数になった場合に実行しても良い。
【００３３】
（第２実施形態）
次に第２実施形態として、第１実施形態に係る印刷装置１００における発光ダイオード寿命管理方法（以下、ＬＥＤ寿命管理方法という）について説明する。図３は、第１実施形態に係る印刷装置１００の図２（ｃ）に示す状態において実行されるＬＥＤ寿命管理方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係るＬＥＤ寿命管理方法は、ＬＥＤの駆動（点灯）制御方法を定電圧駆動制御方法として説明する。
【００３４】
〔点灯工程〕
初めにＬＥＤを点灯する点灯工程（Ｓ１１）が実行される。点灯工程（Ｓ１１）では、図１に示す外部制御装置２００からの指令に基づき、駆動制御装置１１によってキャリッジ２０を図２（ｃ）に示す位置に移動させ、ＵＶ照射制御部１２ａからＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤへ、所定の光量と強度の紫外線が照射できる指令電力としての指令電圧Ｖ０が供給される。ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤは、第１実施形態にかかる印刷装置１００で使用されるインクに含まれる紫外線硬化型インクの重合を開始し進行させる波長の紫外線を発光する仕様規格のものが用いられ、そのＬＥＤを点灯させるための指令電圧Ｖ０は、仕様規格として指定されている。
【００３５】
〔光量検出工程〕
点灯工程（Ｓ１１）によって、ＬＥＤが発光されると、次の光量検出工程（Ｓ１２）に移行する。光量検出工程（Ｓ１２）では、点灯工程（Ｓ１１）において指令電圧Ｖ０で点灯されたＬＥＤから照射される紫外線光量を、ＵＶ検出部６０に備えるセンサーとしての発光紫外線の波長帯に感応する帯域を有するフォトダイオードを用い、受光する紫外線光量を電圧に変換することにより紫外線光量を検出する。
【００３６】
ＵＶ検出部６０は、ＵＶ照射装置４０から照射される紫外線だけではなく、例えば外部照明が発光する紫外線、あるいは外光に含まれる紫外線など、も受光してしまう。そこで、正確な紫外線照射光量を検出するためには、外部照明あるいは外光などの光量検出に対するノイズ（外乱）を除去する必要がある。ノイズ除去の方法の一例を図４に示すブロック図で説明する。
【００３７】
図４に示すように、ＵＶ照射装置４０から発光される紫外線Ｅは、ＵＶ照射制御部１２ａの制御によってＵＶ照射装置４０に備えるＵＶ照射部４１，４２から発光されるが、この紫外線発光の制御は、ＵＶ照射制御部１２ａに備える発振器からの信号によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）点灯され、図示する発光パターンＣ１によって紫外線Ｅはパルス照射される。
【００３８】
ＵＶ検出部６０では、紫外線Ｅと、外部照明、外光などのノイズと、を含めて検出し、図示する検出電圧Ｃ２のデータを出力する。このノイズを含んだ検出電圧のデータからノイズを除去するために、まずＡＤ変換部を通しでデジタルデータ化する。デジタル化された検出電圧データに、上述したＬＥＤのＰＷＭ点灯の制御発振信号Ｃ３を乗算させる。これにより、図示する乗算後検出電圧Ｃ４のデータを得る。乗算後検出電圧Ｃ４は、検出電圧Ｃ２から発振信号Ｃ３に同期しないデータが除外された信号に生成され、ローパスフィルターを通すことによって連続信号、すなわちノイズ除去された検出電圧Ｃ５となり、検出光量に読み換え変換される。このようにして、外部照明や外光などによる検出データに含まれるノイズを除去し、ＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅだけの光量、強度を測定することができる。
【００３９】
なお、外部ノイズの除去方法は上述には限定されない。例えば、予め外部ノイズとしての外部照明あるいは外光だけの紫外線光量を測定し、外部ノイズを含む検出データから測定された紫外線光量から、予め測定された外部ノイズ紫外線光量を減ずることでＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅだけの光量、強度を測定することもできる。
【００４０】
〔光量比較工程〕
次に、図３に示す光量検出工程（Ｓ１２）において、ノイズが除去された検出光量と、所望の目標光量とを比較する光量比較工程（Ｓ１３）に移行する。光量比較工程（Ｓ１３）において、検出光量が目標光量以上である場合（ＹＥＳ）、所定の印刷工程（Ｓ１４）に移行し、被記録媒体３０に記録画像Ｐを形成し、終了する。なお、光量比較工程（Ｓ１３）において、検出光量が目標光量未満の場合（ＮＯ）、指令電圧比較工程（Ｓ２１）に移行する。
【００４１】
図３に示す印刷工程（Ｓ１４）以降は、印刷完了までフローを進行させている形態としているが、これに限定されない。例えば、所定の数量の被記録媒体３０に印刷（画像記録）を実行させた後、もしくは１個の被記録媒体３０に印刷を実行させる毎に、第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法に関する点灯工程（Ｓ１１）に移行させ、印刷工程（Ｓ１４）が終了する途中であっても発光ダイオード寿命管理方法のフローを実行しても良い。
【００４２】
〔指令電圧比較工程〕
指令電圧比較工程（Ｓ２１）は、点灯工程（Ｓ１１）でＵＶ照射制御部１２ａから送られた指令電力としての指令電圧Ｖ０が、ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤに対して付加できる最大許容電力としての最大許容電圧Ｖｍａｘより低いか、を比較する。Ｖｍａｘは、使用されるＬＥＤには部品仕様としての指令電圧Ｖ０と共に表示され、最大許容電圧Ｖｍａｘを超えない駆動電圧をＬＥＤに付加することで、所定の性能である紫外線照射光量、強度をＬＥＤメーカーが保証している。しかし、光量比較工程（Ｓ１３）において検出光量が目標光量を下回っている、すなわちＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅの照射光量が目標光量より下回っていること判定された場合、照射される紫外線Ｅを目標光量まで高めるため点灯工程（Ｓ１１）で入力された指令電圧Ｖ０を高める必要がある。しかし、その値はＬＥＤへの最大許容電圧Ｖｍａｘを上回ってはならない。
【００４３】
そこで、指令電圧比較工程（Ｓ２１）では、点灯工程（Ｓ１１）での指令電圧Ｖ０と、ＬＥＤへの最大許容電圧Ｖｍａｘとを比較判定する。指令電圧比較工程（Ｓ２１）において、指令電圧Ｖ０が最大許容電圧Ｖｍａｘ以上（Ｖ０≧Ｖｍａｘ）、すなわちＹＥＳと判断された場合、ＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅの光量を多くするために指令電圧Ｖ０を更に高くすることができないと判断され、次のＬＥＤ寿命判定工程（Ｓ２２）に移行する。
【００４４】
〔ＬＥＤ寿命判定工程〕
ＬＥＤ寿命判定工程（Ｓ２２）は、指令電圧比較工程（Ｓ２１）において、指令電圧Ｖ０が最大許容電圧Ｖｍａｘ以上（Ｖ０≧Ｖｍａｘ）との比較結果が入力され、ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤが寿命であり、交換を必要としていることの情報を、ＬＥＤ寿命判定部１２ｃ（図１参照）から外部制御装置２００、もしくは印刷装置１００に備える図示しない表示装置に送る。表示されたＬＥＤ交換指示情報に基づき、ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤが交換される。ＬＥＤの交換後、点灯工程（Ｓ１１）に移行する。指令電圧Ｖ０がＬＥＤへの最大許容電圧Ｖｍａｘ未満（Ｖ０＜Ｖｍａｘ）である、すなわちＮＯと判断された場合、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）に移行する。
【００４５】
上述した通り、指令電力としての指令電圧Ｖ０を、ＬＥＤに予め規定されている最大許容電力としての最大許容電圧Ｖｍａｘを閾値として、容易にＬＥＤの寿命判定ができる。従って光量不足による記録画像の品質低下を抑制することができる。
【００４６】
〔再指令電圧生成工程〕
再指令電圧生成工程（Ｓ３１）では、指令部１２ｄ（図１参照）において目標光量へ照射光量を引き上げるための新たな指令電圧としての再指令電圧Ｖ０´を生成する。再指令電圧Ｖ０´は、最大許容電圧Ｖｍａｘと指令電圧Ｖ０との差より小さい昇圧電圧δＶを、指令電圧Ｖ０に加算されて生成される。昇圧電圧δＶは、特に限定は無く、例えば最大許容電圧Ｖｍａｘと指令電圧Ｖ０との間を均等に分けるように決定しても良く、最大許容電圧Ｖｍａｘと指令電圧Ｖ０との差分としても良い。このように再指令電圧Ｖ０´が生成されると、次の指令電圧決定工程（Ｓ３２）に移行する。
【００４７】
〔指令電圧決定工程〕
指令電圧決定工程（Ｓ３２）は、点灯工程（Ｓ１１）に送る指令電圧Ｖ０を、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）で生成された再指令電圧Ｖ０´の値に置き換える。指令電圧決定工程（Ｓ３２）で決定された更新された指令電圧Ｖ０は、指令部１２ｄよりＵＶ照射制御部１２ａに送られ、点灯工程（Ｓ１１）から実行され、ＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅの光量が多くされたＬＥＤ駆動が実行される。
【００４８】
以上、述べた指令電圧比較工程（Ｓ２１）と、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）と、指令電圧決定工程（Ｓ３２）と、を含んで制御工程（Ｓ１００）が構成される。
【００４９】
従来の光源としてのＬＥＤ寿命管理方法では、点灯時間の積算値などの経過時間で管理していた。しかし、この管理方法では、本来の性能を具備していないＬＥＤを用いた場合に、所定に時間に至る前に紫外線光量、強度は低下し、記録画像品質を低下させてしまうこととなる。また、本来の性能、あるいはそれ以上の性能を具備したＬＥＤを用いた場合には、使用環境、使用方法などの条件から、ＬＥＤの寿命と判断する所定時間に至った場合でも、まだ十分な紫外線光量、強度を発揮できる場合があり、その場合には使用可能とされる所定時間を超えて使用可能なＬＥＤを交換してしまい、コストダウンの機会を逃してしまう。
【００５０】
しかし、上述したように照射される紫外線を受光し、受光した紫外線光量と目標光量とを比較し、受光した紫外線光量が目標光量に満たない場合には、最大許容電圧までＬＥＤ駆動の指令電圧を上昇させて、所定の照射光量を維持させることができる。従って、ＬＥＤが劣化し使用不能となる直前まで使用可能とすることができるため、ＬＥＤ交換の頻度の低減、それによるコストダウン、記録画像の品質確保、などを実現することができる。また、所定の性能を具備しないＬＥＤを用いても、寿命判定が確実に行えるため、記録画像の不良発生を抑制することができる。
【００５１】
また、上述の実施形態に係るＬＥＤ寿命管理方法によれば、ＬＥＤの表面に付着した汚れによる紫外線光量低下に対しても、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）および指令電圧決定工程（Ｓ３２）を実行させることで、ＬＥＤに目標光量となる発光を実行させることができ、安定した形成画像を得ることができる。ＬＥＤに付着する汚れとしては、浮遊ミストや、点検などによって作業者（人）によって付着される汚れ、などが考えられる。更に、ＬＥＤの表面に付着した汚れによって紫外線光量が低下し、ＬＥＤ寿命判定工程（Ｓ２２）においてＬＥＤの寿命と判定された場合に、ＬＥＤ交換前に表面汚れを確認し、汚れ除去によって紫外線光量を目標光量とすることができ、不要なＬＥＤ交換を防止することができる。
【００５２】
また、紫外線照射部４１あるいは４２が複数のＬＥＤを備える照射部であった場合、複数備えるＬＥＤの一部が断線などの故障を発生しても、残るＬＥＤに対して再指令電圧生成工程（Ｓ３１）および指令電圧決定工程（Ｓ３２）を実行させることで紫外線照射部４１あるいは４２としての目標光量を生成させることができる。従って、紫外線照射装置４０は頻繁にＬＥＤ交換をすることなく目標光量を発光させることができ、安定した形成画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０…制御装置、２０…キャリッジ、３０…被記録媒体、４０…紫外線照射装置、５０…テーブル、６０…紫外線検出部、１００…印刷装置、２００…外部制御装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置および発光ダイオード寿命管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、耐水性、耐溶剤性、および耐擦過性などが良好な画像を被記録媒体の表面に形成する方法として、放射線を照射すると硬化する放射線硬化型インク組成物を含むインクを、インクジェット装置によって吐出して画像を形成する方法が用いられている。特に、半導体装置などの電子部品には、部品種別、メーカー、型番などの情報を電子部品の樹脂パッケージ表面に印刷表示し、識別可能にするために、耐久性に優れた放射線としての紫外線によって硬化するインク組成物によって印刷することが開示されている（特許文献１）。
【０００３】
しかし、特許文献１に開示された印刷方法において、インクを硬化させる紫外線が適切に照射されなければ、所望の印刷品質を得ることが困難となってしまう。そこで、紫外線を照射するＵＶランプが所望の強度で紫外線を照射しているかを、ＵＶランプの照射時間により管理し、表示された照射時間からＵＶランプの寿命、すなわち取り替え時期を判断していた（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７４３３５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０５７４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術において一般的にＵＶ光源としては水銀灯が用いられてきたが、高い電圧電源を必要とし、紫外線光量、強度のコントロールが困難なことから、近年は発光ダイオード、いわゆるＬＥＤによりＵＶを照射する装置が普及してきている。ＬＥＤは、高い効率でＵＶ発光をさせることができ、しかも照射光量や強度を、例えば付加電圧によって容易にコントロール可能な光源である。しかし、ＬＥＤのＵＶ発光時に発生する熱などによって、ＬＥＤの劣化に至るまでの時間にはばらつきが大きく、上述の特許文献２に開示された照射時間の積算だけではＬＥＤの寿命を判断することは困難であった。
【０００６】
そこで、発光ダイオード、いわゆるＬＥＤを紫外線照射の光源とする印刷装置において、照射光量を検出することによって、ＬＥＤへの付加電力を制御し、付加電力の値によって容易にＬＥＤの寿命を検出する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも上述の課題の一つを解決するように、下記の形態または適用例として実現され得る。
【０００８】
〔適用例１〕本適用例の印刷装置は、被記録媒体表面に紫外線硬化型インクにより画像を形成する印刷手段と、前記紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発光する発光ダイオードを備える光源手段と、前記光源手段に備える前記発光ダイオードへ出力する電力を制御する制御手段と、前記光源手段から発光される前記紫外線を受光し、光量を検出する光量検出手段と、前記光量検出手段により検出された検出光量値と所定の光量である目標光量値とを比較する光量比較手段と、を備え、前記光量比較手段において前記検出光量値が前記目標光量値未満であると判定された場合に、前記電力を高くする指令信号を前記制御手段へ送出する指令手段を含むことを特徴とする。
【０００９】
本適用例の印刷装置によれば、光量検出手段および光量比較手段を備えることにより、光量検出手段において光源手段に備える発光ダイオードの照射光量を検出し、検出された照射光量と、被記録媒体上に紫外線硬化型インクにより形成される記録画像を硬化させるための目標光量と、を光量比較手段で比較することにより、確実に発光ダイオードの紫外線照射に係る寿命判定を可能にし、記録画像の硬化不足などの不良発生が抑制できる印刷装置を得ることができる。また、確実に発光ダイオードの寿命を判定できるため、発光ダイオードの実使用可能限界まで使用することができ、記録画像の品質を維持しながらも発光ダイオードの頻繁な交換を抑制し、コストダウンが実現できる印刷装置を得ることができる。
【００１０】
〔適用例２〕上述の適用例において、前記制御手段は、前記指令信号に基づく前記電力が前記発光ダイオードへの最大許容電力を超えた場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
上述の適用例によれば、発光ダイオードの仕様規格として規定されている最大許容電力値を閾値として、容易に寿命判定ができるため、記録画像の品質低下を抑制することができる。
【００１２】
〔適用例３〕上述の適用例において、前記指令信号が電圧であることを特徴とする。
【００１３】
上述の適用例によれば、定電圧駆動制御によって印刷装置に備える光源手段を制御することで、安定した紫外線照射を得ることができる。よって、定電圧駆動制御を用いて電圧を指令信号として制御することで、ＬＥＤが寿命判定されるまで安定した紫外線照射を行わせることができる。すなわち、記録画像の品質をＬＥＤ寿命まで維持できる印刷装置を得ることができる。
【００１４】
〔適用例４〕本適用例の発光ダイオード寿命管理方法は、紫外線を発光する発光ダイオードに所定電力を供給し紫外線を発光させる点灯工程と、発光された前記紫外線を受光し検出光量値を演算する光量検出工程と、前記検出光量値と、前記発光ダイオードの目標光量値と、を比較する光量比較工程と、前記光量比較工程において前記検出光量値が前記目標光量値より低い場合に、前記発光ダイオードに前記所定電力を超える指令電力を供給する制御工程と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本適用例の発光ダイオード寿命管理方法によれば、光量検出工程および光量比較工程を備えることにより、光量検出工程において光源手段に備える発光ダイオードの照射光量を検出し、検出された照射光量と、被記録媒体上に紫外線硬化型インクにより形成される記録画像を硬化させるための目標光量と、を光量比較工程で比較することにより、確実に発光ダイオードの紫外線照射に係る寿命判定を可能にし、記録画像の硬化不足などの不良発生を確実に抑制することができる。また、確実に発光ダイオードの寿命を判定できるため、発光ダイオードの実使用可能限界まで使用することができ、記録画像の品質を維持しながらも発光ダイオードの頻繁な交換を抑制することができる。
【００１６】
〔適用例５〕上述の適用例において、前記制御工程により供給される前記指令電力が、前記発光ダイオードの最大許容電力を超える場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定工程を含むことを特徴とする。
【００１７】
上述の適用例によれば、発光ダイオードの仕様規格として規定されている最大許容電力値を閾値として、容易に寿命判定ができる。従って光量不足による記録画像の品質低下を抑制することができる。
【００１８】
〔適用例６〕上述の適用例において、前記指令電力は電圧を指令信号として制御されることを特徴とする。
【００１９】
上述の適用例によれば、定電圧制御によって印刷装置に備える光源手段を制御することで、安定した紫外線照射を得ることができる。そこで、定電圧制御を用いて電圧を指令信号として制御することで、ＬＥＤが寿命判定されるまで安定した紫外線照射を行わせることができる。すなわち、記録画像の品質をＬＥＤ寿命まで安定して維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る印刷装置を示すブロック図。
【図２】第１実施形態に係る印刷装置による画像形成を説明する概念図。
【図３】第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法を示すフローチャート。
【図４】第２実施形態に係る光量検出工程でのノイズ除去を説明するブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施形態を説明する。
【００２２】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態に係る印刷装置を示す機能ブロック図である。図１に示すように、印刷装置１００はコンピューターなどの外部制御装置２００によって、所望の印刷仕様が入力される。入力された印刷仕様は、印刷装置１００に備える制御装置１０に含まれる駆動制御装置１１および紫外線照射制御装置１２（以下、ＵＶ照射制御装置１２という）によって、印刷が制御される。
【００２３】
本実施形態に係る印刷装置１００は、キャリッジ２０に備えるインクジェットヘッド２１から放射線としての紫外線によって硬化する紫外線硬化型インクを含む液滴Ｌを被記録媒体３０の記録面３０ａに吐出し、所望の記録画像ｐを形成する。形成された記録画像ｐは、放射線としての紫外線を発光する発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）という）を備える紫外線照射装置４０（以下、ＵＶ照射装置４０という）から照射される紫外線Ｅによって硬化し記録画像Ｐを得ることができる。ＵＶ照射装置４０は、キャリッジ２０の移動方向（図示Ｓ方向）の両側にＬＥＤを内蔵する紫外線照射部４１，４２（以下、ＵＶ照射部４１，４２という）を備えている。ＵＶ照射部４１，４２は、ＬＥＤから発光される紫外線を外部に射光する射光口４１ａ，４２ａを備えている。また、被記録媒体３０は、インクジェットヘッド２１と相対的な位置が制御されるテーブル５０に載置、固定される。テーブル５０は、図示しない駆動装置によって記録画像Ｐを形成するように、インクジェットヘッド２１を備えるキャリッジ２０と連携駆動される。
【００２４】
キャリッジ２０の駆動方向（図示Ｓ方向）の一方の側の被記録媒体３０が載置されない領域に紫外線光量検出部６０（以下、ＵＶ検出部６０という）が配置されている。ＵＶ検出部６０は、ＵＶ照射部４１，４２から照射される紫外線Ｅの光量を検出し、ＵＶ照射制御装置１２に備える検出光量比較部１２ｂに受光光量を検出信号として送出する。
【００２５】
ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤには、ＵＶ照射制御装置１２に備えるＵＶ照射制御部１２ａによって形成画像ｐを硬化させるための所定の光量および強度の紫外線を発生させる電力が供給される。所定の紫外線光量および強度は、印刷仕様、ＬＥＤ規格などにより設定される電力値テーブルを、外部制御装置２００もしくはＵＶ照射制御装置１２に備えることで、所望の光量および強度の紫外線を照射させることができる。
【００２６】
本実施形態の印刷装置１００において、ＵＶ照射制御装置１２に備える検出光量比較部１２ｂでは、ＵＶ検出部６０から得られた検出光量と、形成画像ｐを硬化させるための目標光量とを比較し、後述する第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法によって、比較結果をＬＥＤ寿命判定部１２ｃ、もしくは指令部１２ｄへ送出する。ＬＥＤ寿命判定部１２ｃでは、検出光量比較部１２ｂでの比較結果としてＬＥＤが寿命に至っていることを示す場合、使用しているＬＥＤが寿命と判定し、外部制御装置２００、もしくは図示しない印刷装置１００に備える表示手段にＬＥＤの交換が必要である、との表示を行う。なお、表示とあわせて、印刷装置１００の停止を指示する信号を送出しても良い。
【００２７】
また、検出光量比較部１２ｂにおいて、ＬＥＤは寿命には至っていないがＵＶ照射装置４０から照射される紫外線光量が目標光量に満たないとの比較結果の場合には、指令部１２ｄにその比較結果を送出する。指令部１２ｄでは、後述する第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法によって、ＵＶ照射装置４０から照射される紫外線光量が目標光量になるように、電力を上げる指令をＵＶ照射制御部１２ａへ送出し、所定の紫外線光量が照射されるようにしている。
【００２８】
ＵＶ照射制御装置１２において紫外線照射の駆動制御方法として、定電圧駆動制御または定電流駆動制御のどちらも用いることができる。しかし、より簡単な回路構成によりＵＶ照射制御装置１２を構成することができることから、定電圧駆動制御によるＬＥＤ点灯駆動性制御を用いることが好ましい。定電圧駆動制御を用いることで、上述の、ＵＶ照射装置４０から照射される紫外線光量が目標光量になるようにＵＶ照射制御部１２ａに送出される電力を上げる指令を電圧指令とすることで、駆動制御することができる。
【００２９】
図２は、本実施形態に係る印刷装置１００によって被記録媒体３０の記録面３０ａ上に、記録画像Ｐを形成する装置動作の概略を示した概念図であり、（ａ）はインクジェットヘッド２１から紫外線硬化型インクを含むインクの液滴Ｌを吐出し硬化前の記録画像ｐが形成される状態図、（ｂ）は記録画像ｐに紫外線Ｅが照射されて硬化した記録画像Ｐが形成される状態図、（ｃ）は紫外線光量を受光する場合の状態図。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、テーブル５０に被記録媒体３０が所定の位置に載置、固定される。キャリッジ２０およびテーブル５０は、被記録媒体３０の記録面３０ａの所定位置に記録画像ｐが形成される位置まで移動し、インクジェットヘッド２１から記録面３０ａに向けて紫外線硬化型インクを含むインク液滴Ｌが吐出される。この時、キャリッジ２０およびテーブル５０は図示する矢印方向ＳL，ＳR（図１におけるＳ方向）、および図の紙面に鉛直方向に移動することにより所定の記録画像ｐが形成される。
【００３１】
次に図２（ｂ）に示すように、キャリッジ２０が移動し、記録画像ｐにＵＶ照射部４１または４２の射光口４１ａまたは４２ａを対向させ、紫外線Ｅを記録画像ｐに向けて照射する。これにより、記録画像ｐに含まれる紫外線硬化型インクの重合が開始、進行し、硬化した記録画像Ｐが形成される。なお、記録画像Ｐの形成、すなわち紫外線Ｅの照射の場合でも、キャリッジ２０およびテーブル５０のどちらか一方、または両方を駆動させ、硬化前の記録画像ｐに対して紫外線Ｅを均一に照射する。ＵＶ照射装置４０はＵＶ照射部４１，４２をキャリッジ２０の移動方向側に備える形態を例示をしたが、これに限定はされず、ＵＶ照射装置４０は記録画像ｐに紫外線が照射される位置に配置されれば良く、ＵＶ照射部４１，４２は所定の紫外線光量が照射可能であれば、ＵＶ照射部４１または４２のいずれか一方を備えれば良く、またＵＶ照射装置４０としてＵＶ照射部を３以上備えても良い。
【００３２】
ＵＶ照射部４１，４２から適正な光量、強度の紫外線Ｅが照射されているかを検出する場合には、図２（ｃ）に示すように、被記録媒体３０が載置、固定される領域から外れた位置に配置されたＵＶ検出部６０に、ＵＶ照射部４１，４２を近接させ、紫外線Ｅを照射し、ＵＶ検出部６０に備える図示しないセンサーによって紫外線光量を検出する。図２（ｃ）に示す形態においては、ＵＶ検出部６０はＵＶ照射部４１および４２に対して対向した位置に配置されてはいないが、照射される紫外線Ｅの一部ｅを検出し、所定の補正値によって紫外線Ｅの光量、強度データを生成することができる。あるいは、ＵＶ照射部４１および４２を、それぞれ交互にＵＶ検出部６０に対向配置させ、ＵＶ照射部４１および４２を、各々個別に紫外線光量を検出することとしても良い。または、ＵＶ照射部４１，４２のそれぞれ個々に対向するようにＵＶ検出部６０を配置しても良い。なお、図２（ｃ）に示す紫外線Ｅの光量、強度の検出方法は後述するが、記録画像Ｐを形成する工程前もしくは後に行っても良く、または記録画像Ｐの形成回数が所定回数になった場合に実行しても良い。
【００３３】
（第２実施形態）
次に第２実施形態として、第１実施形態に係る印刷装置１００における発光ダイオード寿命管理方法（以下、ＬＥＤ寿命管理方法という）について説明する。図３は、第１実施形態に係る印刷装置１００の図２（ｃ）に示す状態において実行されるＬＥＤ寿命管理方法を示すフローチャートである。なお、本実施形態に係るＬＥＤ寿命管理方法は、ＬＥＤの駆動（点灯）制御方法を定電圧駆動制御方法として説明する。
【００３４】
〔点灯工程〕
初めにＬＥＤを点灯する点灯工程（Ｓ１１）が実行される。点灯工程（Ｓ１１）では、図１に示す外部制御装置２００からの指令に基づき、駆動制御装置１１によってキャリッジ２０を図２（ｃ）に示す位置に移動させ、ＵＶ照射制御部１２ａからＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤへ、所定の光量と強度の紫外線が照射できる指令電力としての指令電圧Ｖ０が供給される。ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤは、第１実施形態にかかる印刷装置１００で使用されるインクに含まれる紫外線硬化型インクの重合を開始し進行させる波長の紫外線を発光する仕様規格のものが用いられ、そのＬＥＤを点灯させるための指令電圧Ｖ０は、仕様規格として指定されている。
【００３５】
〔光量検出工程〕
点灯工程（Ｓ１１）によって、ＬＥＤが発光されると、次の光量検出工程（Ｓ１２）に移行する。光量検出工程（Ｓ１２）では、点灯工程（Ｓ１１）において指令電圧Ｖ０で点灯されたＬＥＤから照射される紫外線光量を、ＵＶ検出部６０に備えるセンサーとしての発光紫外線の波長帯に感応する帯域を有するフォトダイオードを用い、受光する紫外線光量を電圧に変換することにより紫外線光量を検出する。
【００３６】
ＵＶ検出部６０は、ＵＶ照射装置４０から照射される紫外線だけではなく、例えば外部照明が発光する紫外線、あるいは外光に含まれる紫外線など、も受光してしまう。そこで、正確な紫外線照射光量を検出するためには、外部照明あるいは外光などの光量検出に対するノイズ（外乱）を除去する必要がある。ノイズ除去の方法の一例を図４に示すブロック図で説明する。
【００３７】
図４に示すように、ＵＶ照射装置４０から発光される紫外線Ｅは、ＵＶ照射制御部１２ａの制御によってＵＶ照射装置４０に備えるＵＶ照射部４１，４２から発光されるが、この紫外線発光の制御は、ＵＶ照射制御部１２ａに備える発振器からの信号によってＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）点灯され、図示する発光パターンＣ１によって紫外線Ｅはパルス照射される。
【００３８】
ＵＶ検出部６０では、紫外線Ｅと、外部照明、外光などのノイズと、を含めて検出し、図示する検出電圧Ｃ２のデータを出力する。このノイズを含んだ検出電圧のデータからノイズを除去するために、まずＡＤ変換部を通しでデジタルデータ化する。デジタル化された検出電圧データに、上述したＬＥＤのＰＷＭ点灯の制御発振信号Ｃ３を乗算させる。これにより、図示する乗算後検出電圧Ｃ４のデータを得る。乗算後検出電圧Ｃ４は、検出電圧Ｃ２から発振信号Ｃ３に同期しないデータが除外された信号に生成され、ローパスフィルターを通すことによって連続信号、すなわちノイズ除去された検出電圧Ｃ５となり、検出光量に読み換え変換される。このようにして、外部照明や外光などによる検出データに含まれるノイズを除去し、ＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅだけの光量、強度を測定することができる。
【００３９】
なお、外部ノイズの除去方法は上述には限定されない。例えば、予め外部ノイズとしての外部照明あるいは外光だけの紫外線光量を測定し、外部ノイズを含む検出データから測定された紫外線光量から、予め測定された外部ノイズ紫外線光量を減ずることでＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅだけの光量、強度を測定することもできる。
【００４０】
〔光量比較工程〕
次に、図３に示す光量検出工程（Ｓ１２）において、ノイズが除去された検出光量と、所望の目標光量とを比較する光量比較工程（Ｓ１３）に移行する。光量比較工程（Ｓ１３）において、検出光量が目標光量以上である場合（ＹＥＳ）、所定の印刷工程（Ｓ１４）に移行し、被記録媒体３０に記録画像Ｐを形成し、終了する。なお、光量比較工程（Ｓ１３）において、検出光量が目標光量未満の場合（ＮＯ）、指令電圧比較工程（Ｓ２１）に移行する。
【００４１】
図３に示す印刷工程（Ｓ１４）以降は、印刷完了までフローを進行させている形態としているが、これに限定されない。例えば、所定の数量の被記録媒体３０に印刷（画像記録）を実行させた後、もしくは１個の被記録媒体３０に印刷を実行させる毎に、第２実施形態に係る発光ダイオード寿命管理方法に関する点灯工程（Ｓ１１）に移行させ、印刷工程（Ｓ１４）が終了する途中であっても発光ダイオード寿命管理方法のフローを実行しても良い。
【００４２】
〔指令電圧比較工程〕
指令電圧比較工程（Ｓ２１）は、点灯工程（Ｓ１１）でＵＶ照射制御部１２ａから送られた指令電力としての指令電圧Ｖ０が、ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤに対して付加できる最大許容電力としての最大許容電圧Ｖｍａｘより低いか、を比較する。Ｖｍａｘは、使用されるＬＥＤには部品仕様としての指令電圧Ｖ０と共に表示され、最大許容電圧Ｖｍａｘを超えない駆動電圧をＬＥＤに付加することで、所定の性能である紫外線照射光量、強度をＬＥＤメーカーが保証している。しかし、光量比較工程（Ｓ１３）において検出光量が目標光量を下回っている、すなわちＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅの照射光量が目標光量より下回っていること判定された場合、照射される紫外線Ｅを目標光量まで高めるため点灯工程（Ｓ１１）で入力された指令電圧Ｖ０を高める必要がある。しかし、その値はＬＥＤへの最大許容電圧Ｖｍａｘを上回ってはならない。
【００４３】
そこで、指令電圧比較工程（Ｓ２１）では、点灯工程（Ｓ１１）での指令電圧Ｖ０と、ＬＥＤへの最大許容電圧Ｖｍａｘとを比較判定する。指令電圧比較工程（Ｓ２１）において、指令電圧Ｖ０が最大許容電圧Ｖｍａｘ以上（Ｖ０≧Ｖｍａｘ）、すなわちＹＥＳと判断された場合、ＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅの光量を多くするために指令電圧Ｖ０を更に高くすることができないと判断され、次のＬＥＤ寿命判定工程（Ｓ２２）に移行する。
【００４４】
〔ＬＥＤ寿命判定工程〕
ＬＥＤ寿命判定工程（Ｓ２２）は、指令電圧比較工程（Ｓ２１）において、指令電圧Ｖ０が最大許容電圧Ｖｍａｘ以上（Ｖ０≧Ｖｍａｘ）との比較結果が入力され、ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤが寿命であり、交換を必要としていることの情報を、ＬＥＤ寿命判定部１２ｃ（図１参照）から外部制御装置２００、もしくは印刷装置１００に備える図示しない表示装置に送る。表示されたＬＥＤ交換指示情報に基づき、ＵＶ照射装置４０に備えるＬＥＤが交換される。ＬＥＤの交換後、点灯工程（Ｓ１１）に移行する。指令電圧Ｖ０がＬＥＤへの最大許容電圧Ｖｍａｘ未満（Ｖ０＜Ｖｍａｘ）である、すなわちＮＯと判断された場合、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）に移行する。
【００４５】
上述した通り、指令電力としての指令電圧Ｖ０を、ＬＥＤに予め規定されている最大許容電力としての最大許容電圧Ｖｍａｘを閾値として、容易にＬＥＤの寿命判定ができる。従って光量不足による記録画像の品質低下を抑制することができる。
【００４６】
〔再指令電圧生成工程〕
再指令電圧生成工程（Ｓ３１）では、指令部１２ｄ（図１参照）において目標光量へ照射光量を引き上げるための新たな指令電圧としての再指令電圧Ｖ０´を生成する。再指令電圧Ｖ０´は、最大許容電圧Ｖｍａｘと指令電圧Ｖ０との差より小さい昇圧電圧δＶを、指令電圧Ｖ０に加算されて生成される。昇圧電圧δＶは、特に限定は無く、例えば最大許容電圧Ｖｍａｘと指令電圧Ｖ０との間を均等に分けるように決定しても良く、最大許容電圧Ｖｍａｘと指令電圧Ｖ０との差分としても良い。このように再指令電圧Ｖ０´が生成されると、次の指令電圧決定工程（Ｓ３２）に移行する。
【００４７】
〔指令電圧決定工程〕
指令電圧決定工程（Ｓ３２）は、点灯工程（Ｓ１１）に送る指令電圧Ｖ０を、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）で生成された再指令電圧Ｖ０´の値に置き換える。指令電圧決定工程（Ｓ３２）で決定された更新された指令電圧Ｖ０は、指令部１２ｄよりＵＶ照射制御部１２ａに送られ、点灯工程（Ｓ１１）から実行され、ＵＶ照射装置４０からの紫外線Ｅの光量が多くされたＬＥＤ駆動が実行される。
【００４８】
以上、述べた指令電圧比較工程（Ｓ２１）と、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）と、指令電圧決定工程（Ｓ３２）と、を含んで制御工程（Ｓ１００）が構成される。
【００４９】
従来の光源としてのＬＥＤ寿命管理方法では、点灯時間の積算値などの経過時間で管理していた。しかし、この管理方法では、本来の性能を具備していないＬＥＤを用いた場合に、所定に時間に至る前に紫外線光量、強度は低下し、記録画像品質を低下させてしまうこととなる。また、本来の性能、あるいはそれ以上の性能を具備したＬＥＤを用いた場合には、使用環境、使用方法などの条件から、ＬＥＤの寿命と判断する所定時間に至った場合でも、まだ十分な紫外線光量、強度を発揮できる場合があり、その場合には使用可能とされる所定時間を超えて使用可能なＬＥＤを交換してしまい、コストダウンの機会を逃してしまう。
【００５０】
しかし、上述したように照射される紫外線を受光し、受光した紫外線光量と目標光量とを比較し、受光した紫外線光量が目標光量に満たない場合には、最大許容電圧までＬＥＤ駆動の指令電圧を上昇させて、所定の照射光量を維持させることができる。従って、ＬＥＤが劣化し使用不能となる直前まで使用可能とすることができるため、ＬＥＤ交換の頻度の低減、それによるコストダウン、記録画像の品質確保、などを実現することができる。また、所定の性能を具備しないＬＥＤを用いても、寿命判定が確実に行えるため、記録画像の不良発生を抑制することができる。
【００５１】
また、上述の実施形態に係るＬＥＤ寿命管理方法によれば、ＬＥＤの表面に付着した汚れによる紫外線光量低下に対しても、再指令電圧生成工程（Ｓ３１）および指令電圧決定工程（Ｓ３２）を実行させることで、ＬＥＤに目標光量となる発光を実行させることができ、安定した形成画像を得ることができる。ＬＥＤに付着する汚れとしては、浮遊ミストや、点検などによって作業者（人）によって付着される汚れ、などが考えられる。更に、ＬＥＤの表面に付着した汚れによって紫外線光量が低下し、ＬＥＤ寿命判定工程（Ｓ２２）においてＬＥＤの寿命と判定された場合に、ＬＥＤ交換前に表面汚れを確認し、汚れ除去によって紫外線光量を目標光量とすることができ、不要なＬＥＤ交換を防止することができる。
【００５２】
また、紫外線照射部４１あるいは４２が複数のＬＥＤを備える照射部であった場合、複数備えるＬＥＤの一部が断線などの故障を発生しても、残るＬＥＤに対して再指令電圧生成工程（Ｓ３１）および指令電圧決定工程（Ｓ３２）を実行させることで紫外線照射部４１あるいは４２としての目標光量を生成させることができる。従って、紫外線照射装置４０は頻繁にＬＥＤ交換をすることなく目標光量を発光させることができ、安定した形成画像を得ることができる。
【符号の説明】
【００５３】
１０…制御装置、２０…キャリッジ、３０…被記録媒体、４０…紫外線照射装置、５０…テーブル、６０…紫外線検出部、１００…印刷装置、２００…外部制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被記録媒体表面に紫外線硬化型インクにより画像を形成する印刷手段と、
前記紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発光する発光ダイオードを備える光源手段と、
前記光源手段に備える前記発光ダイオードへ出力する電力を制御する制御手段と、
前記光源手段から発光される前記紫外線を受光し、光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段により検出された検出光量値と所定の光量である目標光量値とを比較する光量比較手段と、を備え、
前記光量比較手段において前記検出光量値が前記目標光量値未満であると判定された場合に、前記電力を高くする指令信号を前記制御手段へ送出する指令手段を含む、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記指令信号に基づく前記電力が前記発光ダイオードへの最大許容電力を超えた場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記指令信号が電圧である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
紫外線を発光する発光ダイオードに所定電力を供給し紫外線を発光させる点灯工程と、
発光された前記紫外線を受光し検出光量値を演算する光量検出工程と、
前記検出光量値と、前記発光ダイオードの目標光量値と、を比較する光量比較工程と、
前記光量比較工程において前記検出光量値が前記目標光量値より低い場合に、前記発光ダイオードに前記所定電力を超える指令電力を供給する制御工程と、を含む、
ことを特徴とする発光ダイオード寿命管理方法。
【請求項５】
前記制御工程により供給される前記指令電力が、前記発光ダイオードの最大許容電力を超える場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定工程を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード寿命管理方法。
【請求項６】
前記指令電力は電圧を指令信号として制御される、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の発光ダイオード寿命管理方法。
【請求項１】
被記録媒体表面に紫外線硬化型インクにより画像を形成する印刷手段と、
前記紫外線硬化型インクを硬化させる紫外線を発光する発光ダイオードを備える光源手段と、
前記光源手段に備える前記発光ダイオードへ出力する電力を制御する制御手段と、
前記光源手段から発光される前記紫外線を受光し、光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段により検出された検出光量値と所定の光量である目標光量値とを比較する光量比較手段と、を備え、
前記光量比較手段において前記検出光量値が前記目標光量値未満であると判定された場合に、前記電力を高くする指令信号を前記制御手段へ送出する指令手段を含む、
ことを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記指令信号に基づく前記電力が前記発光ダイオードへの最大許容電力を超えた場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定手段を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記指令信号が電圧である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷装置。
【請求項４】
紫外線を発光する発光ダイオードに所定電力を供給し紫外線を発光させる点灯工程と、
発光された前記紫外線を受光し検出光量値を演算する光量検出工程と、
前記検出光量値と、前記発光ダイオードの目標光量値と、を比較する光量比較工程と、
前記光量比較工程において前記検出光量値が前記目標光量値より低い場合に、前記発光ダイオードに前記所定電力を超える指令電力を供給する制御工程と、を含む、
ことを特徴とする発光ダイオード寿命管理方法。
【請求項５】
前記制御工程により供給される前記指令電力が、前記発光ダイオードの最大許容電力を超える場合、前記発光ダイオードが寿命であると判定する発光ダイオード寿命判定工程を含む、
ことを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオード寿命管理方法。
【請求項６】
前記指令電力は電圧を指令信号として制御される、
ことを特徴とする請求項４または５に記載の発光ダイオード寿命管理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−４３３１０（Ｐ２０１３−４３３１０Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１２８１（Ｐ２０１１−１８１２８１）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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