专利名称：电磁波照射装置以及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电磁波照射装置以及图像形成装置，该电磁波照射装置具备对附着于记录介质的液滴照射电磁波的照射器。
背景技术：
提出了以对光固化性墨液至少照射一次闪光的方式对闪光光源进行控制的记录装置(参照专利文献I)。因为确保了对墨液至少照射一次闪光，所以能够可靠地使墨液固化。
现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2006-142613号公报在专利文献I中，能够可靠地使墨液固化，但仍存在不能实现墨液的高表面光泽度这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供实现液滴的高表面光泽度的技术。为了达成上述目的，本发明的电磁波照射装置中，照射器对附着于记录介质的液滴照射电磁波。照射控制单元使电磁波周期性地照射，使得使照射器照射电磁波的周期即照射周期的频率变为预定频率。期间设定单元将照射期间的长度除以停止期间的长度所得的期间比率设定为O. 2以上且2以下，该照射期间是在照射周期内使照射器照射电磁波的期间，该停止期间是在照射周期内不使照射器照射电磁波的期间。由此，能够实现液滴的高表面光泽度。这里，在照射电磁波的期间内液滴的表面单方固化。原因在于电磁波随着向液滴的深度方向行进而衰减，所以对表面赋予了其单方固化所必需的电磁波的能量。因此，能够在照射电磁波期间促进液滴的表面固化。另一方面，液滴表面暴露于氧气中，所以液滴表面的固化因氧气阻碍而受到抑制。尤其是，在不照射电磁波期间，液滴的内部单方固化，该液滴的内部的固化难以因氧气、受到氧气阻碍而被抑制。即，通过设定使电磁波照射的照射期间和不使电磁波照射的停止期间，能够很均衡地使液滴表面和内部的固化进行。通过使液滴表面和内部的固化很均衡地进行，由此能够在表面和内部使与液滴的固化相伴的收缩变得均匀。因此，能够防止液滴由于应变而在表面形成凹凸、表面光泽度降低，能够实现高表面光泽度。通过将照射期间的长度除以停止期间的长度所得的期间比例设定为O. 2以上且2以下，由此使促进液滴表面固化的期间的长度和促进液滴内部固化的期间的长度之比变得适当，能够实现液滴的高表面光泽度。进而，期间设定单元也可以将期间比率设定为O. 2以上且I以下。由此，能够使液滴表面单向固化的期间的长度和液滴内部单向固化的期间的长度之比变得更加适当，能够实现更高的表面光泽度。另外，优选，照射控制单元，使得期间比率越小，越增大使照射器照射的电磁波的强度。即，期间比率越小照射期间越短，液滴固化所需的电磁波的能量不足，而期间比率越大就使电磁波的强度越大，由此能够可靠地使液滴固化。另外，期间设定单元也可以将期间比率设定为2。由此，与将期间比率设定为O. 2以上且I以下的情况相比，能够使液滴表面和内部的固化的进行变得不均匀。因此，能够使液滴表面光泽度比连续照射电磁波时高，且比将期间比率设定为O. 2以上且I以下时低。即，能够实现中等程度的液滴的表面光泽度。另外，为了通过将期间比率设定为0.2以上且2以下，实现液滴的高表面光泽度，优选，记录介质上的液滴的厚度为5 μ m以上且10 μ m以下。另外，为了通过将期间比率设定为0.2以上且2以下，实现液滴的高表面光泽度，优选，周期期间的频率为200Hz。另外，可以推测到如果期间比率变得不足O. 2，则不使紫外线照射的停止期间相对于氧气的扩散速度变得过长，即便在液滴的内部也会发生氧气阻碍。因此，液滴整体可能变得未固化。另一方面，可以推测到如果期间比率变为3以上，则不使紫外线照射的停止期间相对于使紫外线照射的照射期间变得过短，不能通过氧气阻碍抑制表面的单方固化。因此，通过将期间比率设定为3以上，由此能够产生液滴深度方向上的单方收缩。即，通过将期间比率设定为3以上，能够使液滴的表面产生应变，能够降低液滴的表面光泽度。如上所述，液滴的表面光泽度与期间比率相关。因此，期间设定单元，也可以在接受了应该提高打印物的表面光泽度的指示的情况下将期间比率设定为O. 2以上且2以下，在没有接受该指示的情况下将期间比率设定为3以上。由此，能够将打印物的表面光泽度设为预期的光泽度。另外，本发明的效果，即便是单独靠电磁波照射装置也能够实现，在将电磁波照射装置组装于其他装置的情况下也能够实现。例如，也可以将本发明的电磁波照射装置组装于具备使液滴附着于记录介质的液滴附着单元的图像形成装置中。
图IA是图像形成装置的框图，图IB是打印头的仰视图。图2A是表不驱动/[目号的图，图2B是表不照射条件的表。图3A是表不表面粗糖度与期间比率的关系的表，图3B 3G是表不打印物的不意图。图4是表示自由基浓度的图。附图标记的说明I图像形成装置；10控制器；10a照射条件表；20打印单元；21墨液罐；22打印头；22a喷嘴；23压电驱动器；30照射单元；31驱动信号生成电路；32光源；40输 送单元；50UI部；A照射范围；B1光泽频带；B1半光泽频带；B3无光泽频带；P照射周期；R期间比率；tl照射期间；t2停止期间。具体实施 方式以下，边参照附图边按下面的顺序说明本发明的实施方式。另外，在各图中对于对应的构成要素标注相同的附图标记，省略重复的说明。(I)图像形成装置的构成(2)打印结果(3)变形例(I)图像形成装置的构成图I是包括本发明的一个实施方式所涉及的电磁波照射装置的图像形成装置I的框图。图像形成装置I为通过紫外线固化型墨液在记录介质上形成打印图像的行式喷墨打印机。图像形成装置I具备控制器10、打印头20、照射单元30、输送单元40和Π (UserInterface,使用者接口)部50。控制器10具备未图示的ASIC (Application SpecificIntegrated Circuit,专用集成电路)、CPU、ROM和RAM。ASIC和实行存储于ROM的程序的CPU,实行用于后述打印控制处理的各种演算处理。在本实施方式中设为记录介质为透明树脂膜。打印头20具备墨液罐21、打印头22和压电驱动器23。墨液罐21贮存用于供给到打印头22的墨液。本实施方式的墨液罐21分别贮存W(白色)、C(青绿色)、M(洋红色)、Y(黄色)、K(黑色)、CL(透明)各种墨液。墨液是紫外线固化型墨液，含有接受作为电磁波的紫外线的能量而进行聚合的紫外线聚合树脂、聚合引发剂和色材(除了 CL外)等。例如墨液罐21贮存在日本特开2009-57548号公报中所记载的紫外线固化型墨液。图IB是从记录介质侧观察打印头22所示的仰视图。打印头22按每种墨液的种类而设置，从记录介质(虚线)的输送方向的上游侧起按W—C — M —Y —K —CL的顺序排列。打印头22分别具有面对记录介质的喷嘴面，并具备在该喷嘴面上排列的多个喷嘴22a。在打印头22中喷嘴22a按线状排列，喷嘴22a的排列方向被作为记录介质的宽度方向(输送方向的正交方向)。另外，喷嘴22a在比记录介质的宽度宽的范围排列。各喷嘴22a与未图示的墨液室连通，墨液室中充满了从墨液罐21供给来的墨液。在墨液室，按每个喷嘴22a而具备未图不的压电兀件，压电驱动器23基于来自于控制器10的控制信号对压电兀件施加驱动电压脉冲。压电元件，若被施加了驱动电压脉冲，则机械性变形，对充满了墨液室的墨液进行加减压。由此，从喷嘴22a朝向记录介质排出墨滴。喷嘴22a排列在比记录介质的宽度宽的范围内，所以能够使墨滴附着于记录介质的整个宽度方向。在本实施方式中，设定为每一次喷射使墨滴按重量c (例如c = IOng)排出，使得形成于记录介质上的墨滴的平均厚度变为7. 5μπι。另外，打印头22相当于液滴附着单元。照射单元30具备驱动信号生成电路31和LED光源32。另外，照射单元30相当于电磁波照射装置，LED光源32相当于照射器。如图IB所示，照射单元30按每种墨液而设置，LED光源32设置于从打印头22按预定距离d(例如d = 50mm)向记录介质的输送方向下游侧离开的位置。LED光源32通过在记录介质的宽度方向上排列多个LED发光元件而形成，对记录介质的整个宽度方向照射作为电磁波的紫外线。紫外线从LED光源32照射到记录介质上的照射范围A在输送方向上具有预定宽度w(例如w = 80mm)。通过将记录介质向输送方向输送，由此能够使从打印头22排出的墨滴位于，从该打印头22按预定距离d在下游侧所具备的LED光源32的照射范围A内。由此，通过LED光源32所照射的紫外线的能量使附着于记录介质上的墨滴中开始聚合、进行聚合。另外，从各打印头22排出的墨滴，通过在各打印头22的下游侧所具备的LED光源32而固化。驱动信号生成电路31基于来自于控制器10的控制信号而生成要供给到LED光源32的驱动信号。按每个LED光源32具备驱动信号生成电路31，生成因每个LED光源32而异的驱动信号。由此，能够根据因与各打印头22相对应的墨液的每个种类而不同的紫外线的照射条件，使墨滴固化。控制器10在未图示的ROM中存储有照射条件表10a，通过参照该照射条件表IOa来特定使驱动信号生成电路31输出的驱动信号。图2A是表不驱动信号的时间图。图2A的纵轴表不驱动信号的电流值和LED光源32的照度，横轴表示时刻。本实施方式的驱动信号为具有O或预定值i (i > O)的电流值I的矩形脉冲电流，在电流值I变为预定值i的照射期间tl中LED光源32照射紫外线，在电 流值I变为O的停止期间t2内LED光源32不照射紫外线。照射期间tl的长度与停止期间t2的长度之和相当于照射周期P。在本实施方式中，照射周期P的频率被设定为200Hz。另外，照射周期P相当于在照射期间tl内使LED光源32照射紫外线的周期。在图2B所示的照射条件表IOa中，规定了关于对于按每个墨液种类(W、C、M、Y、K、CL)所具备的LED光源32的各个所输出的驱动信号的期间比率R和电流值I。另外，期间比率R为用构成照射周期P的照射期间tl的长度除以停止期间t2的长度所得的值。期间比率R和预定值i按打印物的质感模式和能否使用CL的每个组合而规定。另外，打印物不是指各个墨滴，而是指多个墨滴在记录介质上重叠所得的打印结果整体。在本实施方式中，作为质感模式，准备了光泽模式、半光泽模式和无光泽模式。关于W(白色)，在任何一种质感模式中不论能否使用CL，期间比率R都被规定为无限大。另外，所谓期间比率R被规定为无限大的情况意味着停止期间t2的长度为O。即，驱动信号的电流值I始终变为预定值i，连续照射紫外线。仅在能够使用CL的情况下，规定关于CL的期间比率R，在不能使用CL的情况下不使LED光源32照射紫外线。关于CL，关于光泽模式期间比率R被规定为1/3，关于半光泽模式期间比率R被规定为2，关于无光泽模式期间比率R被规定为无限大。另外，关于C、M、Y、K，在能够使用CL的情况下无论是哪一种质感模式，期间比率R都被规定为无限大。在不能使用CL的情况下，关于C、M、Y、K的期间比率R，在光泽模式下被规定为1/3，在半光泽模式下被规定为2,在无光泽模式下被规定为无限大。在照射条件表IOa中，在期间比率R变为无限大的情况下照射期间tl的电流值I被规定为O. 5A，在期间比率R被规定为2的情况下照射期间tl的电流值I被规定为O. 8A，在期间比率R被规定为1/3的情况下照射期间tl的电流值I被规定为2. 5A。S卩，设定为，期间比率R越小则照射期间tl的电流值I变得越大。由此，即便照射期间tl变短，也能够防止使墨滴固化的紫外线的能量不足，能够防止墨液的未固化。另外，通过将电流值I的预定值i设为O. 5,0. 8,2. 5A，由此照射期间tl内的峰值照度分别变为约O. 7,0. 8,2. 8W/cm2。驱动信号理想地为矩形脉冲电流，但在图2A中如虚线所示LED光源32实际照射的紫外线的照度波形为圆滑形状，在照射期间tl内发生以峰值照度为峰值的照度的时效变化。控制器10，取得打印物的质感模式和能够使用CL的组合后，通过照射条件表IOa关于各种类的墨液，特定与该组合相对应的期间比率R和电流值I的预定值i。而且，对于与各种类的墨液相对应的驱动信号生成电路31，输出使其生成以对各种类的墨液所特定的期间比率R为基准的驱动信号。即，在本实施方式中，照射周期P的频率F为200Hz，所以照射周期P变为1/200秒。通过基于期间比率R来分配该照射周期P，由此照射期间tl的长度和停止期间t2的长度能够特定。例如，在期间比率为1/3的情况下，照射期间tl的长度变为(1/200) X (1/4)秒，停止期间t2的长度变为(1/200) X (3/4)秒。与各种类的墨液相对应的驱动信号生成电路31，取得指定照射期间tl的长度和停止期间t2的长度的控制信号，基于该控制信号生成驱动信号并向LED光源32输出。另外,打印物的质感模式和能够使用CL的组合，不在单一的打印工作的打印中变化，在单一的打印工作的打印期间内期间比率R不变化。另外，未图示的驱动信号生成电路31包括供给电流值I为预定值i的直流电流的可变直流电源电路；生成与期间比率R相对应的占空比和频率F的脉冲波的振荡电路；和基于所述脉冲波对所述直流电流进行开关的开关电路等。控制器10相当于照射控制单元和期间设定单元。另外，通过使用作为固体发光元件的LED光源32，能够通过电流脉冲容易地控制紫外线的周期性照射。输送单元40，具备未图示的输送马达、输送辊和马达驱动器等，基于来自于控制器10的控制信号将记录介质向输送方向输送。由此，能够使墨滴附着于记录介质上的输送方向和宽度方向的各位置，能够形成二维的打印图形。另外，能够使记录介质的各位置在与各 种类的墨液相对应的打印头22的正下方依次移动，能够使墨滴按W—C — M — Y — K — CL的顺序从下开始重叠附着。即，对记录介质最先附着包括白色色材的W(白色)的墨滴，之后对记录介质依次附着C、M、Y、K墨滴,最后对记录介质附着透明CL墨滴。另外，在各种墨液的墨滴附着期间，该墨滴移动到与即刻之如刚附着的墨滴的墨液的种类相对应的LED光源32的照射范围Α，该墨滴通过紫外线而固化。而且，墨滴在照射范围A内移动的期间固化，之后进一步输送记录介质，由此下一种墨滴重叠附着。S卩，各种墨液的墨滴，通过与墨液的种类相对应的LED光源32而被单独地照射紫外线。当然，通过与后附着的墨滴的墨液的种类相对应的LED光源32，也对先附着的墨滴照射紫外线。但是，先附着的墨滴的固化已在某种程度上完成了，所以能够无视与后附着的墨滴的墨液的种类相对应的LED光源32对先附着的墨滴的表面光泽度的影响。另外，通过预先将W墨滴形成于最下层(最靠记录介质侧)，由此即便在记录介质不是白色的情况下，与记录介质是白色一样地，能够形成具有平面分光反射特性的基底。通过在该基底上分别重叠含有分光吸光特性各异的C、M、Υ、Κ各色材的墨滴，能够再现各种颜色。进而，如果重叠CL的墨滴，则能够通过CL墨滴调整打印物的表面质感。在本实施方式中，记录介质的输送速度为vl ν2 (例如vl = 200, v2 = 1000mm/秒)，从附着于记录介质开始到墨滴移动到LED光源32的照射范围A内为止的期间的长度变为d/v2 d/vl秒。进而，在照射范围A内对墨滴照射紫外线的期间的长度变为w/v2 w/vl秒。UI部50具备显示图像的显示部和接受操作的操作部。UI部50基于来自于控制器10的控制信号使显示部显示用于接受打印物的质感模式的选择指示和能否使用CL的指示的打印条件设定图像。而且，UI部50通过操作部按每个打印工作接受质感模式的选择指示和能否使用CL的指示，将表示它们的组合的操作信号输出到控制器10。因此，控制器10，能够按照每个打印工作取得打印物的质感模式和能否使用CL的组合，特定与该组合相对应的照射周期P的频率F。接下来，关于通过以上说明的图像形成装置I在记录介质上所打印的打印物的打印结果进行说明。
(2)打印结果图3A是表示表面粗糙度Rq与期间比率R的关系的表。图3B 3G是表示打印物的示意图。表面粗糙度Rq通过下面的步骤计测到。首先，使重量c的墨滴附着于记录介质。接着，通过利用期间比率R的紫外线使墨滴固化，由此形成计测用样本。另外，在本实施方式中，设为由重叠于最表面侧且对于表面光泽度依存度大的CL，形成计测用样本。接着，通过例如焦点深度法等光学方法，在长度I的整个区间内对计测用样本的各位置X处的表面高度h(x) (X = O I)进行计测。另外，优选，将长度I设定得与和记录介质平行的方向上的墨滴的大小相比足够小，使得高度h(x)不会被墨滴本身的曲面形状影响。另外，也能够通过计测与计测用样本的表面接触的探针的移位，来得到高度h (X)。接着，通过将高度h(x)代入下述的(I)式求得表面粗糙度Rq。式I
权利要求
1.一种电磁波照射装置，其特征在于，具备 对附着于记录介质的液滴照射电磁波的照射器； 照射控制单元，其使所述电磁波周期性地照射，使得使所述照射器照射所述电磁波的周期即照射周期的频率变为预定频率；和 期间设定单元，其将照射期间的长度除以停止期间的长度所得的期间比率设定为0. 2以上且2以下，所述照射期间是在所述照射周期内使所述照射器照射所述电磁波的期间，所述停止期间是在所述照射周期内不使所述照射器照射所述电磁波的期间。
2.根据权利要求I所述的电磁波照射装置，其特征在于， 所述期间设定单元将所述期间比率设定为0. 2以上且I以下。
3.根据权利要求I所述的电磁波照射装置，其特征在于， 所述期间设定单元将所述期间比率设定为2。
4.根据权利要求I到3中任一项所述的电磁波照射装置，其特征在于， 所述照射控制单元，使得所述期间比率越小，越增大使所述照射器照射所述电磁波的强度。
5.根据权利要求I到4中任一项所述的电磁波照射装置，其特征在于， 所述期间设定单元，在所述记录介质上的所述液滴的平均厚度为7. 5 y m的情况下，将所述期间比率设定为0. 2以上且2以下。
6.根据权利要求I到5中任一项所述的电磁波照射装置，其特征在于， 所述期间设定单元，在所述预定频率为200Hz的情况下，将所述期间比率设定为0. 2以上且2以下。
7.根据权利要求I到6中任一项所述的电磁波照射装置，其特征在于， 所述期间设定单元，在接受了应该提高打印物的表面光泽度的指示的情况下，将所述期间比率设定为0. 2以上且2以下； 在没有接受所述指示的情况下，将所述期间比率设定为3以上。
8.—种电磁波照射装置，其特征在于，具备 对附着于记录介质的液滴照射电磁波的照射器； 照射控制单元，其使所述电磁波周期性地照射，使得使所述照射器照射所述电磁波的周期即照射周期的频率变为预定频率；和 期间设定单元，其将照射期间的长度除以停止期间的长度所得的期间比率设定为3以上，所述照射期间是在所述照射周期内使所述照射器照射所述电磁波的期间，所述停止期间是在所述照射周期内不使所述照射器照射所述电磁波的期间。
9.一种图像形成装置，其特征在于，具备 权利要求I到8中任一项所述的电磁波照射装置；和 使所述液滴附着于所述记录介质的液滴附着单元。
全文摘要
本发明提供能够实现与液滴种类相适应的表面光泽度的电磁波照射装置和图像形成装置。该电磁波照射装置具备对附着于记录介质的液滴照射电磁波的照射器；照射控制单元，其使所述电磁波周期性地照射，使得使所述照射器照射所述电磁波的周期即照射周期的频率变为预定频率；和期间设定单元，其将照射期间的长度除以停止期间的长度所得的期间比率设定为0.2以上且2以下，所述照射期间是在所述照射周期内使所述照射器照射所述电磁波的期间，所述停止期间是在所述照射周期内不使所述照射器照射所述电磁波的期间。
文档编号B41J29/00GK102627035SQ20121002240
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月1日 优先权日2011年2月1日
发明者林义光, 藤泽和利 申请人:精工爱普生株式会社