JP6950509B2

JP6950509B2 - 液体吐出装置、液体硬化方法及びプログラム

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Publication number: JP6950509B2
Application number: JP2017239679A
Authority: JP
Inventors: 大輔目▲崎▼
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-12-14
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2037-12-14
Also published as: JP2018118508A

Description

本発明は、液体吐出装置、液体硬化方法及びプログラムに関する。

従来から、ＵＶ（Ultraviolet：紫外線）硬化型インクなどのような活性エネルギー線硬化型の液体を用いて画像を形成する技術が知られている。このような技術では、ＵＶ硬化型インクを媒体上に吐出するとともに、吐出されたＵＶ硬化型インクにＵＶを照射することで、媒体上に吐出されたＵＶ硬化型インクを硬化し、媒体上に画像を形成する。

また、このような技術では、ＵＶ硬化型インクを硬化させるタイミングを変えることで、媒体上に形成された画像の質感を変化させることもできる。例えば、媒体上に吐出されたＵＶ硬化型インクを直ぐに硬化させる場合、吐出されたＵＶ硬化型インクがレベリング（平滑化）される前に硬化されるので、マット感のある画像を形成できる。また例えば、媒体上に吐出されたＵＶ硬化型インクを一定時間経過してから硬化させる場合、吐出されたＵＶ硬化型インクがレベリング（平滑化）されてから硬化されるので、光沢感のある画像を形成できる。

ところで、媒体上に吐出されたＵＶ硬化型インクを一定時間経過してから硬化させる場合、生産性の観点から、１走査分のＵＶ硬化型インクが吐出される毎に、当該ＵＶ硬化型インクを硬化させるのではなく、複数走査分のＵＶ硬化型インクが吐出された後に、まとめて当該複数走査分のＵＶ硬化型インクを硬化させることが一般的である。

このため、複数走査分のＵＶ硬化型インクが吐出されることで媒体上に形成された液体塗布面の幅が、ＵＶの照射幅よりも大きい場合、１回のＵＶ照射では液体塗布面の全面を硬化できず、複数回のＵＶ照射が必要になる。但し、複数回のＵＶ照射を行うと、ＵＶ照射が行われる毎に、液体塗布面には、ＵＶ照射により硬化される硬化部分とＵＶ照射が行われず硬化されない未硬化部分とが発生することになるが、硬化部分ではＵＶ硬化型インクの硬化収縮が起こるため、硬化部分と未硬化部分との境界にシワが発生し、画像の品質が劣化してしまうという問題がある。

このような問題に対処するため、例えば特許文献１には、副走査方向の上流端部から緩やかに立ち上がり、下流端部近傍で最大点に達し、該最大点から副走査方向の下流側端部にかけて急激に立ち下がる照射分布に従って、ＵＶ照射を行う技術が開示されている。

しかしながら、硬化部分と未硬化部分との境界に発生するシワの度合いは、硬化収縮の度合いに大きく依存するため、上述したような従来技術では、画像の品質劣化を防げないような場合もある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、硬化収縮の度合いに関わらず、画像の品質劣化を抑制することができる液体吐出装置、液体硬化方法及びプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様にかかる液体吐出装置は、媒体上に液体塗布面を形成する液体吐出ヘッドと、前記液体塗布面に活性エネルギー線を照射する照射部と、前記液体吐出ヘッド及び前記照射部を搭載したキャリッジを主走査方向に移動する走査部と、前記キャリッジと前記液体塗布面とを相対的に移動して、前記液体塗布面に対する前記照射部の照射距離を調整する高さ調整部と、前記媒体と前記キャリッジとを前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する搬送部と、前記走査部で前記キャリッジを前記主走査方向に移動させながら、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させて硬化させる制御部と、を備え、前記高さ調整部は、前記液体塗布面の前記副走査方向における最大の幅が第１の幅である場合の前記照射距離を第１の距離に調整し、前記最大の幅が前記第１の幅より長い第２の幅である場合の前記照射距離を前記第１の距離より高い第２の距離に調整し、前記制御部は、前記最大の幅に応じて前記照射距離を前記第１の距離又は前記第２の距離に維持した状態で、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させる。

本発明によれば、硬化収縮の度合いに関わらず、画像の品質劣化を抑制することができるという効果を奏する。

図１は、本実施形態の液体吐出装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施形態の液体吐出装置の正面図の一例を示す模式図である。図３は、本実施形態の液体吐出装置の平面図の一例を示す模式図である。図４は、本実施形態の照射動作の一例を示す説明図である。図５は、従来の照射動作の一例を示す説明図である。図６は、本実施形態の液体吐出装置（コントローラユニット）の機能構成の一例を示すブロック図である。図７は、本実施形態の照射ユニットのＵＶ光の照射距離（照射面とのギャップ）と照射幅との関係の一例の説明図である。図８は、本実施形態の照射動作の一例を示す説明図である。図９は、本実施形態の照射動作の一例を示す説明図である。図１０は、本実施形態の照射動作の一例を示す説明図である。図１１は、本実施形態のＵＶ光の出力レベルの一例を示す図である。図１２は、本実施形態のＵＶ光の照射距離と照射ユニット（キャリッジ）の移動速度との対応関係の一例を示す図である。図１３は、本実施形態の照射動作の一例を示す説明図である。図１４は、本実施形態の照射動作の一例を示す説明図である。図１５は、本実施形態の硬化処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。図１６は、本実施形態の硬化結果の一例を示す図である。図１７は、従来技術の硬化結果の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明にかかる液体吐出装置、液体硬化方法及びプログラムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、液体吐出装置として、ＵＶ（Ultraviolet：紫外線）硬化型インクジェット装置を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

図１は、本実施形態の液体吐出装置１のハードウェア構成の一例を示すブロック図であり、図２は、本実施形態の液体吐出装置１の正面図の一例を示す模式図であり、図３は、本実施形態の液体吐出装置１の平面図の一例を示す模式図である。

図１に示すように、本実施形態の液体吐出装置１は、コントローラユニット３と、検知群４と、搬送部である搬送ユニット１００と、キャリッジ２００と、ヘッドユニット３００（液体吐出ヘッドの一例）と、照射ユニット４００（照射部の一例）と、メンテナンスユニット５００と、を備える。また、コントローラユニット３は、ユニット制御回路３１と、メモリ３２と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３３と、Ｉ／Ｆ３４と、を備える。なお、硬化装置は、図１の破線で示すように、少なくともコントローラユニット３と照射ユニット４００とを含む装置であればよい。

Ｉ／Ｆ３４は、液体吐出装置１を外部のＰＣ（Personal Computer）２と接続するためのインタフェースである。液体吐出装置１とＰＣ２との接続形態はどのようなものであってもよく、例えば、ネットワークを介した接続や通信ケーブルで両者を直接接続する形態などが挙げられる。

検知群４は、例えば、図２及び図３に示す高さセンサ４１など液体吐出装置１に備えられている各種センサなどが挙げられる。

ＣＰＵ３３は、メモリ３２を作業領域に用いて、液体吐出装置１の各ユニットの動作を、ユニット制御回路３１を介して制御する。具体的には、ＣＰＵ３３は、ＰＣ２から受信する記録データ及び検知群４により検知されたデータに基づいて、各ユニットの動作を制御し、基材１０１（媒体の一例）上に液体塗布面１０２である画像を形成する。

なお、ＰＣ２には、プリンタドライバがインストールされており、このプリンタドライバにより画像データから、液体吐出装置１に送信される記録データが生成される。記録データは、液体吐出装置１の搬送ユニット１００などを動作させるコマンドデータと、画像（液体塗布面１０２）に関する画素データと、を含む。画素データは、画素毎に２ビットのデータで構成されており、４階調で表現される。

搬送ユニット１００は、ステージ１３０及び吸着機構１２０を有する。吸着機構１２０は、ファン１１０及びステージ１３０に設けられた複数の吸着孔１００ａを有する。吸着機構１２０は、ファン１１０を駆動して吸着孔１００ａから基材１０１を吸着することにより、基材１０１を搬送ユニット１００に一時的に固定する。吸着機構１２０は静電吸着を用いて用紙を吸着してもよい。搬送ユニット１００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、Ｙ軸方向（副走査方向）の移動が制御される。

搬送ユニット１００は、図３に示すように搬送制御部２１０、ローラ１０５、及びモータ１０４を有する。搬送制御部２１０は、モータ１０４を駆動してローラ１０５を回転することで、基材１０１をＹ軸方向（副走査方向）に移動する。

搬送ユニット１００は、基材１０１ではなく、キャリッジ２００をＹ軸方向（副走査方向）に移動してもよい。すなわち、搬送ユニット１００は、基材１０１とキャリッジ２００とをＹ軸方向（副走査方向）に相対的に移動させる。

例えば、搬送ユニット１００は、図３の右側に示すように、キャリッジ２００をＸ軸方向（主走査方向）に案内する二本のガイド２０１を支持する側板４０７ｂと、側板４０７ｂを支持する台４０６と、台４０６に固定されたベルト４０４と、ベルト４０４が掛け回された駆動プーリ４０３及び従動プーリ４０２と、駆動プーリ４０３を回転駆動するモータ４０５と、搬送制御部２１０とを有する。

更に、搬送ユニット１００は、図３の左側に示すように、キャリッジ２００をＸ軸方向（主走査方向）に案内する二本のガイド２０１を支持する側板４０７ａと、側板４０７ａをスライド移動可能に支持する台４０８と、台４０８に形成され、側板４０７ａを副走査方向に案内する溝４０９と、を有する。

搬送ユニット１００は、搬送制御部２１０でモータ４０５を駆動することにより、駆動プーリ４０３を回転させ、ベルト４０４をＹ軸方向（副走査方向）に移動する。キャリッジ２００が支持された台４０６がベルト４０４の移動と共にＹ軸方向（副走査方向）に移動することで、キャリッジ２００をＹ軸方向（副走査方向）に移動することができる。側板４０７ａは台４０６のＹ軸方向（副走査方向）への移動に伴い、台４０８の溝４０９に沿ってＹ軸方向（副走査方向）に移動する。

ヘッドユニット３００は、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＣＬ、ＷのＵＶ硬化型インク（活性エネルギー線硬化型の液滴の一例）をそれぞれ吐出するヘッド３００Ｋ、３００Ｃ、３００Ｍ、３００Ｙ、３００ＣＬ、３００Ｗにより構成されており、キャリッジ２００の下面に備えられている。各ヘッドはピエゾを備えており、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）によりピエゾに駆動信号が印加されると、ピエゾは、収縮運動を起こし、収縮運動による圧力変化が生じることにより、ＵＶ硬化型インクを基材１０１上に吐出する。これにより、基材１０１上には、液体塗布面１０２（液体塗布面の一例）が形成される。

なお本実施形態に好適なＵＶ硬化型インクとして、例えば、メタクリレート系モノマーを含むインクを挙げることができる。メタクリレート系モノマーは皮膚感さ性が比較的弱いという利点があるが、一般のインクに比べ硬化収縮の度合いが大きいという特性がある。

照射ユニット４００は、キャリッジ２００の側面（Ｘ軸方向の面）に備えられており、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、ＵＶ光（活性エネルギー線の一例）を照射する。照射ユニット４００は、主として、ＵＶ光を照射するＵＶ照射ランプにより構成されている。

キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、Ｚ軸方向（高さ方向）及びＸ軸方向（主走査方向）の移動が制御される。

キャリッジ２００は、ガイド２０１に沿って主走査方向（Ｘ軸方向）に走査移動する。走査部２０６は、駆動プーリ２０３、従動プーリ２０４、駆動ベルト２０２、及びモータ２０５を有する。キャリッジ２００は、駆動プーリ２０３及び従動プーリ２０４の間に掛け回された駆動ベルト２０２に固定されている。モータ２０５で駆動ベルト２０２を駆動することにより、キャリッジ２００は主走査方向に左右に走査移動する。ガイド２０１は、装置本体の側板２１１Ａ及び２１１Ｂに支持されている。高さ調整部２０７はモータ２０９及びスライダ２０８を有する。高さ調整部２０７は、モータ２０９を駆動してスライダ２０８を上下動させることで、ガイド２０１を上下させる。ガイド２０１が上下移動することによりキャリッジ２００が上下動し、キャリッジ２００の基材１０１に対する高さを調整することができる。

以下、液体吐出装置１の画像形成動作について説明する。

まず、搬送ユニット１００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、Ｙ軸方向（副走査方向）に移動し、基材１０１を、画像（液体塗布面１０２）を形成させるための初期位置に位置させる。

続いて、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、ヘッドユニット３００によるＵＶ硬化型インクの吐出に適した高さ（例えば、ヘッドユニット３００と基材１０１とのヘッド間ギャップが１ｍｍとなる高さ）に移動する。なお、ヘッドユニット３００の高さは、高さセンサ４１により検知されることで、ＣＰＵ３３に把握される。

続いて、キャリッジ２００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、Ｘ軸方向（主走査方向）に往復移動し、この往復移動の際に、ヘッドユニット３００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、ＵＶ硬化型インクを吐出する。これにより、基材１０１上には、１走査分の画像（液体塗布面１０２）が形成される。

続いて、基材１０１上に１走査分の画像（液体塗布面１０２）が形成されると、搬送ユニット１００は、ＣＰＵ３３（ユニット制御回路３１）からの駆動信号に基づいて、Ｙ軸方向（副走査方向）に１走査分移動する。

以下、画像（液体塗布面１０２）の形成が完了するまで、１走査分の画像（液体塗布面１０２）を形成する動作と搬送ユニット１００をＹ軸方向へ１走査分移動させる動作とが交互に行われる。

そして、基材１０１上での画像（液体塗布面１０２）の形成が完了すると、ＵＶ硬化型インクが平滑化される時間（以下、「レベリング時間」と称する場合がある）まで待機され、この後、照射ユニット４００によるＵＶ光の照射が行なわれる。

ここで、通常では、照射ユニット４００によるＵＶ光の照射は、キャリッジ２００が、前述したヘッドユニット３００によるＵＶ硬化型インクの吐出に適した高さに移動して、Ｘ軸方向（主走査方向）に往復移動する際に行われる。

しかしながら、本実施形態では、図４に示すように、基材１０１上に形成された画像、即ち、液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄは、上述の高さからの照射ユニット４００によるＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌ１よりも長い（Ｄ＞Ｌ１）。

このため、上述の高さから照射ユニット４００によるＵＶ光の照射を行う場合、複数回に分けて（搬送ユニット１００を移動させて照射ユニット４００に対する基材１０１の相対位置を変える毎に、キャリッジ２００を往復移動させて）、ＵＶ光の照射を行う必要があるが、このようにすると、図５に示すように、ＵＶ照射が行われる毎に、液体塗布面１０２には、ＵＶ照射により硬化される硬化部分とＵＶ照射が行われず硬化されない未硬化部分とが発生することになる。この結果、硬化部分ではＵＶ硬化型インクの硬化収縮が起こるため、硬化部分と未硬化部分との境界にシワ１０３が発生して、外観不良のコーティング膜ができてしまうので、画像（液体塗布面１０２）の品質が劣化してしまう。なお、コーティング膜は、カラー（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｗ）のＵＶ硬化型インクそのものを硬化させたものであってもよいし、カラー（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｗ）のＵＶ硬化型インク上に塗布したクリア（ＣＬ）のＵＶ硬化型インクを硬化させたものであってもよい。

このような問題を回避するため本実施形態では、照射ユニット４００によるＵＶ光の照射を行う高さを調整する。

図６は、本実施形態の液体吐出装置１（コントローラユニット３）の機能構成の一例を示すブロック図である。図６に示すように液体吐出装置１は、移動制御部６０１と、照射制御部６０３と、を含む。移動制御部６０１及び照射制御部６０３は、コントローラユニット３により実現できる。

移動制御部６０１は、基材１０１上に形成された液体塗布面１０２に対するＵＶ光の照射距離が、液体塗布面１０２の幅に応じた距離以上となる高さに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させてから、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２の幅方向と直交する直交方向に移動させる。

移動制御部６０１は、走査部２０６を制御することでキャリッジ２００を主走査方向に移動し、高さ調整部２０７を制御することでキャリッジ２００の高さ方向の位置を調整し、搬送制御部２１０を制御することで、搬送ユニット１００の基材１０１を副走査方向に搬送する。

なお、液体塗布面１０２の幅に応じた距離は、幅方向であるＹ軸方向（副走査方向）において、照射ユニット４００が液体塗布面１０２をＵＶ光で一度に照射可能な距離である。言い換えれば、照射距離は、照射ユニット４００が照射する活性エネルギー線（ＵＶ光）が、副走査方向（Ｙ軸方向）における液体塗布面１０２の最大の幅Ｄｍａｘを覆うように照射可能な距離である。

照射制御部６０３は、照射ユニット４００（キャリッジ２００）が液体塗布面１０２の幅方向と直交する直交方向に移動される間、照射ユニット４００にＵＶ光を照射させて、液体塗布面１０２を硬化させる。

図７は、本実施形態の照射ユニット４００のＵＶ光の照射距離（照射面とのギャップ）と照射幅との関係の一例の説明図である。図７に示すように、ＵＶ光の照射距離が１ｍｍの場合（前述したヘッドユニット３００によるＵＶ硬化型インクの吐出に適した高さから照射ユニット４００がＵＶ光を照射する場合）、ＵＶ光の副走査方向の照射幅はＬ１となるが、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど、ＵＶ光の副走査方向の照射幅（照射範囲）も長くなることが分かる。

このため本実施形態では、図８に示すように、移動制御部６０１は、基材１０１上に形成された液体塗布面１０２に対するＵＶ光の照射距離が、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈが液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄ以上（Ｌｈ≧Ｄ）となる高さｈに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させてから、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させる。

なお本実施形態では、ＵＶ光の照射距離とＵＶ光の副走査方向の照射幅との対応関係を示す情報は、予めメモリ３２に記憶されており、液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄは、ＰＣ２から受信する記録データから特定できるため、移動制御部６０１は、ＵＶ光の照射距離が、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈが液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄ以上となる高さｈを特定できる。

これにより、照射ユニット４００（キャリッジ２００）が液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動される間、照射制御部６０３が、照射ユニット４００にＵＶ光を照射させれば、液体塗布面１０２の全面を一度に硬化させることができるので、液体塗布面１０２には未硬化部分が発生せず、外観不良のコーティング膜ができてしまうことを防止できるので、画像（液体塗布面１０２）の品質の劣化を防止できる。

すなわち、高さ調整部２０７は、液体塗布面１０２の副走査方向（Ｙ軸方向）における最大の幅Ｄｍａｘが、第１の長さである場合の照射距離（照射面からの高さｈ）を第１の距離に調整し、最大の幅Ｄｍａｘが第１の長さより長い第２の長さである場合の照射距離（照射面からの高さｈ）を第１の距離より高い第２の距離に調整する。制御部（コントローラユニット）３は、照射距離（照射面からの高さｈ）を第１の距離又は第２の距離に維持した状態で、照射ユニット４００から液体塗布面１０２に活性エネルギー線（ＵＶ光）を照射させる。

なお、移動制御部６０１は、図８に示すように、幅方向であるＹ軸方向（副走査方向）において、液体塗布面１０２と照射ユニット４００との中心が略一致した状態となるように、搬送ユニット１００を予めＹ軸方向（副走査方向）に移動させておくことが好ましい。これは、光は平行性が強く、図７に示すように、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈのうち、通常の照射幅Ｌ１からはみ出た部分Ｌｒ／２（Ｌｒ＝Ｌｈ−Ｌ１）のＵＶ光の照度は、通常の照射幅Ｌ１内のＵＶ光の照度よりも低くなるためである。つまり、ＵＶ光は、照射される位置に応じて光量が異なる。特に、通常の照射幅Ｌ１からはみ出た部分Ｌｒ／２のＵＶ光の照度は、外側ほど照度が低くなるため、上記のように液体塗布面１０２と照射ユニット４００との中心を略一致させておけば、液体塗布面１０２を最も均一となる光量で照射できるため、綺麗な液体塗布面１０２が得られ、画像（液体塗布面１０２）の品質の劣化を防止できる。

図９は、本実施形態の照射動作の一例を示す。図９では、基材１０１上に形成された液体塗布面１０２の形状がＴ字状になっている点が、図８の実施形態と異なる。図９のように液体塗布面１０２が長方形以外の楕円形、Ｔ字状等の複雑な形状である場合、液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄとして、液体塗布面１０２の副走査方向における最大の幅Ｄｍａｘを用いる。

そこで、図９に示すように、移動制御部６０１は、基材１０１上に形成された液体塗布面１０２に対するＵＶ光の照射距離が、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈが液体塗布面１０２の副走査方向の最大の幅Ｄｍａｘ以上（Ｌｈ≧Ｄｍａｘ）となる高さｈに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させてから、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させる。

また、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど、光が拡散し、照度が低くなるため、移動制御部６０１は、図１０に示すように、基材１０１上に形成された液体塗布面１０２に対するＵＶ光の照射距離が、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈが液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄとなる（Ｌｈ＝Ｄ）高さｈに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させることが好ましい。これにより、ＵＶ光の照度を必要以上に高くする必要がなく、また、光の散乱を抑制できるため、綺麗な液体塗布面１０２が得られ、画像（液体塗布面１０２）の品質の劣化を防止できる。

また、照射制御部６０３は、照射ユニット４００に、ＵＶ光の照射距離に応じた出力レベルでＵＶ光を照射させるようにしてもよい。上述のように、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど、照度が低くなるため、ＵＶ光の照射距離によっては、ＵＶ光の光量がＵＶ硬化型インクを硬化させるのに不十分となる場合もある。

このため、照射制御部６０３は、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど、出力レベルを高くして、ＵＶ光を照射させるようにしてもよい。例えば、図１１に示すように、ＵＶ光の出力レベルを、小、中、大の３段階で用意しておき、照射制御部６０３は、ＵＶ光の照射距離（照射面からの高さｈ）が長くなるほど、高い出力レベルでＵＶ光を照射させるようにしてもよい。具体的には、上述した３段階の出力レベルを予めメモリ３２に記憶しておき、この３段階の出力レベルのうち、照射制御部６０３は、ＵＶ光の照射距離（照射面からの高さｈ）においてＵＶ光の光量が硬化十分レベルを超え、かつ最も低い出力レベルを採用してＵＶ光を照射させるようにしてもよい。このようにすれば、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど、高い出力レベルでＵＶ光を照射するようになり、ＵＶ光の照射距離が長くなってもＵＶ硬化型インクを硬化させるのに十分なＵＶ光の光量を担保できる。

また、移動制御部６０１は、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を、ＵＶ光の照射距離に応じた速度で液体塗布面１０２の幅方向と直交する直交方向に移動させるようにしてもよい。上述のように、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど、照度が低くなるため、ＵＶ光の照射距離によっては、ＵＶ光の光量がＵＶ硬化型インクを硬化させるのに不十分となる場合もある。

このため、移動制御部６０１は、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど速度を遅くして、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を、液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させるようにしてもよい。例えば、図１２に示すような、ＵＶ光の照射距離と照射ユニット４００（キャリッジ２００）の移動速度との対応関係を示す情報を予めメモリ３２に記憶しておき、移動制御部６０１は、ＵＶ光の照射距離に対応する速度で照射ユニット４００（キャリッジ２００）を、画像（液体塗布面１０２）のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させるようにしてもよい。このようにすれば、ＵＶ光の照射距離が長くなるほど、照射ユニット４００（キャリッジ２００）の移動速度が遅くなるので、液体塗布面１０２へのＵＶ光の照射時間を長くすることができ、ＵＶ光の照射距離が長くなってもＵＶ硬化型インクを硬化させるのに十分なＵＶ光の光量を担保できる。特に、ＵＶ光の出力レベルを最大にしても、ＵＶ光の光量がＵＶ硬化型インクを硬化させるのに不十分となってしまう場合に有用である。

また、移動制御部６０１は、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を最大高さとした場合のＵＶ光の照射距離では、幅方向であるＹ軸方向（副走査方向）において、照射ユニット４００が液体塗布面１０２をＵＶ光で一度に照射できない場合、幅方向であるＹ軸方向（副走査方向）における液体塗布面１０２の端部に光量が多いＵＶ光が照射されるように、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させることが好ましい。

例えば、図１３に示すように、移動制御部６０１は、照射ユニット４００のＵＶ光の副走査方向の照射幅の一端（図１３では左端）と液体塗布面１０２の副走査方向の幅の一端（図１３では左端）とが略一致した状態となるように、搬送ユニット１００を予めＹ軸方向（副走査方向）に移動させておく。また、図１３に示すように、移動制御部６０１は、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈのうち、通常の照射幅Ｌ１からはみ出た部分Ｌｒ／２のＵＶ光の光量が硬化十分レベル未満となるような高さに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させる。

このようにして、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させて、照射ユニット４００によりＵＶ光を照射させれば、液体塗布面１０２の副走査方向の幅の両端に硬化不十分な箇所が発生してしまうことを防止できる。つまり、硬化不十分な箇所を完全に硬化させるための追加照射の回数を２回から１回に削減することができる。また、通常の照射幅Ｌ１からはみ出た部分Ｌｒ／２は、硬化十分レベル未満の光量のＵＶ光で照射されているため、当該部分で生じる硬化収縮の度合いも弱く、未硬化部分との境界に生じるシワの度合いも弱い。

そして、図１４に示すように、移動制御部６０１は、通常の照射幅Ｌ１からはみ出た部分Ｌｒ／２が照射ユニット４００からのＵＶ光で照射されるように、搬送ユニット１００を予めＹ軸方向（副走査方向）に移動させるとともに、前述したヘッドユニット３００によるＵＶ硬化型インクの吐出に適した高さに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させ、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させて、照射ユニット４００によりＵＶ光を照射させる。このようにすれば、照射ユニット４００が液体塗布面１０２をＵＶ光で一度に照射できない場合であっても、画像（液体塗布面１０２）の品質の劣化を抑えつつ、液体塗布面１０２の全面を硬化させることができる。

図１５は、本実施形態の硬化処理の手順の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１５に示す例では、硬化処理を開始する際の照射ユニット４００（キャリッジ２００）の高さが、前述したヘッドユニット３００によるＵＶ硬化型インクの吐出に適した高さである場合を例に取り説明するが、これに限定されるものではない。

まず、移動制御部６０１は、液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄが、ＵＶ光の副走査方向の通常の照射幅Ｌ１以下（Ｄ≦Ｌ１）であるか否かを確認する（ステップＳ１０１）。

Ｄ≦Ｌ１である場合（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、移動制御部６０１は、幅方向であるＹ軸方向（副走査方向）において、液体塗布面１０２（液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄ）と照射ユニット４００（照射幅Ｌ１）との中心が略一致した状態となるように、搬送ユニット１００をＹ軸方向（副走査方向）に移動させる（ステップＳ１０３）。

続いて、移動制御部６０１は、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させながら、照射制御部６０３は、照射ユニット４００にＵＶ光を照射させて、液体塗布面１０２を硬化させる（ステップＳ１０５）。

一方、Ｄ≦Ｌ１でない場合（ステップＳ１０１でＮｏ）、移動制御部６０１は、液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄが、ＵＶ光の副走査方向の最大の照射幅Ｌｍａｘ以下（Ｌ１＜Ｄ≦Ｌｍａｘ）であるか否かを確認する（ステップＳ１０７）。

Ｌ１＜Ｄ≦Ｌｍａｘである場合（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、移動制御部６０１は、液体塗布面１０２に対するＵＶ光の照射距離が、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈが液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄ以上（Ｌｈ≧Ｄ）となる高さｈに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させる（ステップＳ１０９）。

続いて、移動制御部６０１は、幅方向であるＹ軸方向（副走査方向）において、液体塗布面１０２（液体塗布面１０２の副走査方向の幅Ｄ）と照射ユニット４００（照射幅Ｌ１）との中心が略一致した状態となるように、搬送ユニット１００をＹ軸方向（副走査方向）に移動させる（ステップＳ１１１）。

続いて、移動制御部６０１は、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させながら、照射制御部６０３は、照射ユニット４００にＵＶ光を照射させて、液体塗布面１０２を硬化させる（ステップＳ１１３）。

一方、Ｌ１＜Ｄ≦Ｌｍａｘでない場合（ステップＳ１０７でＮｏ）、移動制御部６０１は、照射ユニット４００のＵＶ光の副走査方向の照射幅の一端と液体塗布面１０２の副走査方向の幅の一端とが略一致した状態となるように、搬送ユニット１００をＹ軸方向（副走査方向）に移動させる。また、移動制御部６０１は、ＵＶ光の副走査方向の照射幅Ｌｈのうち、通常の照射幅Ｌ１からはみ出た部分Ｌｒ／２のＵＶ光の光量が硬化十分レベル未満となるような高さｈに照射ユニット４００（キャリッジ２００）を移動させる。そして、移動制御部６０１は、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させながら、照射制御部６０３は、照射ユニット４００にＵＶ光を照射させて、液体塗布面１０２を硬化させる。以下、搬送ユニット１００をＹ軸方向（副走査方向）に通常の照射幅Ｌ１分移動させて、照射ユニット４００（キャリッジ２００）を液体塗布面１０２のＸ軸方向（主走査方向）に往復移動させながら照射ユニット４００にＵＶ光を照射させて液体塗布面１０２を硬化させる動作を繰り返す（ステップＳ１１７）。

以上のように本実施形態によれば、硬化収縮の度合いに関わらず、画像（液体塗布面１０２）の品質劣化を抑制することができる。具体的には、画像（液体塗布面１０２）に外観不良のコーティング膜ができてしまうことを防止できるので、画像（液体塗布面１０２）の品質の劣化を防止できる。本実施形態の手法を採用した場合、図１６に示すように、コーティング膜にシワが発生しておらず、画像（液体塗布面１０２）の品質の劣化を防止できていることが確認できる。一方、従来の手法を採用した場合、図１７に示すように、コーティング膜にシワが発生しており、画像（液体塗布面１０２）の品質の劣化を防止できていないことが確認できる。

また本実施形態によれば、ＵＶ光の照射距離により、ＵＶ光の照度を調整するので、照射ユニット４００を構成するＵＶ照射ランプの種類を問わない。つまり本実施形態では、ＵＶ照射ランプ（照射ユニット４００）の出力レベルを調整可能なＬＥＤ（Light Emitting Diode）型のＵＶ照射ランプだけでなく、ＵＶ照射ランプ（照射ユニット４００）の出力レベルの調整が困難なメタルハライドなどの高出力ランプを採用することもできる。

上記実施形態では、キャリッジ２００をＺ軸方向（高さ方向）に移動させることで、照射ユニット４００のＵＶ光の照射距離を変更させる例について説明した。但し、照射ユニット４００のＵＶ光の照射距離の変更手法はこれに限定されず、キャリッジ２００（照射ユニット４００）の高さを固定し、搬送ユニット１００をＺ軸方向（高さ方向）に移動させることで、照射ユニット４００のＵＶ光の照射距離を変更させるようにしてもよいし、キャリッジ２００及び搬送ユニット１００の双方をＺ軸方向（高さ方向）に移動させることで、照射ユニット４００のＵＶ光の照射距離を変更させるようにしてもよい。

（プログラム）
上記実施形態の液体吐出装置１で実行されるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、フレキシブルディスク（ＦＤ）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供される。

また、上記実施形態の液体吐出装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するようにしてもよい。また、上記実施形態の液体吐出装置１で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するようにしてもよい。また、上記実施形態の液体吐出装置１で実行されるプログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するようにしてもよい。

上記実施形態の液体吐出装置１で実行されるプログラムは、上述した各部をコンピュータ上で実現させるためのモジュール構成となっている。実際のハードウェアとしては、例えば、ＣＰＵがＲＯＭからプログラムをＲＡＭ上に読み出して実行することにより、上記各機能部がコンピュータ上で実現されるようになっている。

なお、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施の形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１液体吐出装置
３制御部
４検知群
３１ユニット制御回路
３２メモリ
３３ＣＰＵ
３４Ｉ／Ｆ
１００搬送部
２００キャリッジ
２０６走査部
２０７高さ調整部
３００ヘッドユニット
４００照射ユニット
５００メンテナンスユニット

特開２０１５−６３０５７号公報

Claims

媒体上に液体塗布面を形成する液体吐出ヘッドと、
前記液体塗布面に活性エネルギー線を照射する照射部と、
前記液体吐出ヘッド及び前記照射部を搭載したキャリッジを主走査方向に移動する走査部と、
前記キャリッジと前記液体塗布面とを相対的に移動して、前記液体塗布面に対する前記照射部の照射距離を調整する高さ調整部と、
前記媒体と前記キャリッジとを前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する搬送部と、
前記走査部で前記キャリッジを前記主走査方向に移動させながら、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させて硬化させる制御部と、
を備え、
前記高さ調整部は、前記液体塗布面の前記副走査方向における最大の幅が第１の幅である場合の前記照射距離を第１の距離に調整し、前記最大の幅が前記第１の幅より長い第２の幅である場合の前記照射距離を前記第１の距離より高い第２の距離に調整し、
前記制御部は、前記最大の幅に応じて前記照射距離を前記第１の距離又は前記第２の距離に維持した状態で、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させる、
ことを特徴とする液体吐出装置。
前記制御部は、前記照射距離が前記最大の幅に応じた距離となる高さに前記照射部を移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
前記制御部は、前記照射部に、前記照射距離に応じた出力レベルで前記活性エネルギー線を照射させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
前記制御部は、前記照射部を、前記照射距離に応じた速度で前記副走査方向に移動させる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の液体吐出装置。
前記制御部は、前記液体塗布面の幅方向において、前記液体塗布面と前記照射部との中心を略一致させた状態で、前記照射部を前記副走査方向に移動させる、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の液体吐出装置。
前記照射距離は、前記照射部が照射する前記活性エネルギー線が、前記副走査方向における前記液体塗布面の前記最大の幅をカバーする距離である、
ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
前記活性エネルギー線は、照射される位置に応じて光量が異なり、
前記制御部は、前記照射部を最大高さとした場合の前記照射距離では、前記液体塗布面の幅方向において、前記照射部が前記液体塗布面を前記活性エネルギー線で一度に照射できない場合、前記幅方向における前記液体塗布面の端部に光量が多い活性エネルギー線が照射されるように、前記照射部を前記副走査方向に移動させる、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の液体吐出装置。
液体吐出ヘッドおよび当該液体吐出ヘッドにより媒体上に形成された液体塗布面に活性エネルギー線を照射する照射部を搭載したキャリッジを主走査方向に移動する走査ステップと、
前記キャリッジと前記液体塗布面とを相対的に移動して、前記液体塗布面に対する前記照射部の照射距離を調整する高さ調整ステップと、
前記媒体と前記キャリッジとを前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する搬送ステップと、
前記走査ステップで前記キャリッジを前記主走査方向に移動させながら、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させて硬化させる制御ステップと、
を含み、
前記高さ調整ステップは、前記液体塗布面の前記副走査方向における最大の幅が第１の幅である場合の前記照射距離を第１の距離に調整し、前記最大の幅が前記第１の幅より長い第２の幅である場合の前記照射距離を前記第１の距離より高い第２の距離に調整し、
前記制御ステップは、前記最大の幅に応じて前記照射距離を前記第１の距離又は前記第２の距離に維持した状態で、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させる、
ことを特徴とする液体硬化方法。
液体吐出ヘッドおよび当該液体吐出ヘッドにより媒体上に形成された液体塗布面に活性エネルギー線を照射する照射部を搭載したキャリッジを主走査方向に移動する走査ステップと、
前記キャリッジと前記液体塗布面とを相対的に移動して、前記液体塗布面に対する前記照射部の照射距離を調整する高さ調整ステップと、
前記媒体と前記キャリッジとを前記主走査方向と直交する副走査方向に相対的に移動する搬送ステップと、
前記走査ステップで前記キャリッジを前記主走査方向に移動させながら、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させて硬化させる制御ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記高さ調整ステップは、前記液体塗布面の前記副走査方向における最大の幅が第１の幅である場合の前記照射距離を第１の距離に調整し、前記最大の幅が前記第１の幅より長い第２の幅である場合の前記照射距離を前記第１の距離より高い第２の距離に調整し、
前記制御ステップは、前記最大の幅に応じて前記照射距離を前記第１の距離又は前記第２の距離に維持した状態で、前記照射部から前記液体塗布面に前記活性エネルギー線を照射させる、
ためのプログラム。