JP2006248042A

JP2006248042A - 画像形成装置及び方法

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Publication number: JP2006248042A
Application number: JP2005067823A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kusuki; 直毅楠木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2005-03-10
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2025-03-10
Also published as: US7374280B2; US20060203024A1; JP4596250B2

Abstract

【課題】放射線硬化型インクを重ねて打滴する場合、着弾干渉が発生しない各種条件を求め、高速印字及び高画質印字に適した最適な打滴インターバル制御を実現し得る画像形成装置及び方法を提供する。
【解決手段】本発明による画像形成装置は、放射線硬化型インクを吐出するインク吐出手段と、インク吐出手段から記録媒体上に打滴されたドットに放射線を照射する放射線照射手段と、印字データから打滴ドットのドットサイズ及び隣接するドット間のピッチを特定するドット形成条件特定手段と、記録媒体上に先に着弾したドットの表面を放射線によって所定の硬化膜厚に予備硬化させた後に、当該ドットと重なるドットを打滴するように、ドットサイズ及びドット間ピッチの情報に基づいて打滴インターバルを設定し、後に重ねて打滴するドットの打滴タイミングを制御する打滴タイミング制御手段と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は画像形成装置及び方法に係り、特に紫外線などの放射線によって硬化する放射線硬化型インクを用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成装置及び方法に関する。

インクジェット方式の画像形成装置の分野において、紫外線硬化型のインク（いわゆるＵＶインク）を使用する技術が知られている（特許文献１等参照）。特許文献１では、異なるノズルから紫外線硬化型インクを所定の時間ずらして吐出し記録媒体上にドットを記録する場合に、各ドットの吐出タイミングに合わせて紫外線を照射し、隣接するドットが互いに混合しない程度にプレ硬化させ、その後紫外線を照射して本硬化させることによって、モトルやブリードの発生を防止する技術が開示されている。
特開２００４−４２５４８号公報

しかしながら、多くの紫外線硬化型インクは、紫外線の照射によって粘度が半固溶状態を経て固化することは稀であり、液体の状態から一気に固体の状態に変化する場合が多い。つまり、着弾した紫外線硬化型インク液滴に紫外線を照射すると、液滴の粘度が紫外線の照射に伴って連続的に上昇して固化するのではなく、略半球上の液滴の外側の表面から内側に向かって硬化（固化）がステップ状（液相→固相）に進行する。

高速印字で且つ着弾干渉を防止して打滴するためには、上記インク液滴の表面から内側に向かって進行する硬化過程において着弾干渉が発生しなくなるタイミングで次のドットを重ねて打滴することが必要であるが、このタイミングは種々の条件で変わる。特許文献１では、上記観点を考慮した最適な打滴タイミングに関する開示がなく、高速印字と高画質印字を両立することはできない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、放射線硬化型インクを重ねて打滴する場合、着弾干渉が発生しない各種条件を求め、高速印字及び高画質印字に適した最適な打滴インターバル制御を実現し得る画像形成装置及び方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、放射線硬化型インクを吐出するインク吐出手段と、前記インク吐出手段及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記インク吐出手段と前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、前記インク吐出手段から前記記録媒体上に打滴されたドットに放射線を照射する放射線照射手段と、印字データから打滴ドットのドットサイズ及び隣接するドット間のピッチを特定するドット形成条件特定手段と、前記記録媒体上に先に着弾したドットの表面を前記放射線によって所定の硬化膜厚に予備硬化させた後に、当該ドットと重なるドットを打滴するように、前記ドット形成条件特定手段で求めたドットサイズ及びドット間ピッチの情報に基づいてドット間の打滴インターバルを設定し、後に重ねて打滴するドットの打滴タイミングを制御する打滴タイミング制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体上に着弾したドットに放射線が照射されると、液表面から内側に向かって硬化反応が進行し、表面の硬化膜厚は放射線の照射時間（照射エネルギー）とともに次第に大きくなる。このとき、硬化した膜厚内の粘度は初期の液体状態の粘度から、最終的に全ドットの硬化が完了した状態の粘度とほぼ同等にステップ状に変化する。ある所定の硬化膜厚になると、当該ドットに次のドットを重ねて打滴しても液滴同士は混合せずに、着弾干渉が発生しなくなる。このような、所定の硬化膜厚を得るために必要な時間分の打滴インターバルを確保して、次のドットを重ねて打滴することにより、着弾干渉を防止することができる。このとき、少なくとも打滴ドットのドットサイズと隣接ドット間のドット間ピッチの情報を用いて、最適な打滴インターバルを求める。これにより、着弾干渉が発生しない最小の打滴インターバルを設定することができるので、高速かつ高画質の印字が可能である。

「放射線」には、可視光、紫外線、Ｘ線などの電磁波、電子線などが含まれる。放射線硬化型インクの代表的な例としては、紫外線硬化型インク（ＵＶインク）、電子線硬化型インク（ＥＢインク）などがある。

本発明の画像形成装置における記録ヘッド（インク吐出手段）の構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数の液滴吐出素子（ドットを形成するためのインク液滴を吐出する記録素子）を配列させた液滴吐出素子列を有するフルライン型のヘッドを用いることができる。この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たない液滴吐出素子列を有する比較的短尺の記録ヘッドモジュールを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さの液滴吐出素子列を構成する態様がある。

フルライン型のヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿って吐出ヘッドを配置する態様もあり得る。

「記録媒体」は、記録ヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（被画像形成媒体、被記録媒体、印字媒体、受像媒体、インクジェット記録装置の場合の吐出媒体、被吐出媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、中間転写媒体、インクジェット記録装置によって配線パターンが印刷されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

「搬送手段」は、停止した（固定された）記録ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して記録ヘッドを移動させる態様、或いは、記録ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。なお、カラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別に記録ヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。

また、複数の記録ヘッドのうち最下流に配置されているヘッドの更に後段に、前記記録媒体上のインク液滴を、硬化インク液滴がハンドリングによって画像劣化が起こらない程度に本硬化させる放射線を照射する放射線照射手段（本硬化手段）を配置する態様も好ましい。

最終の記録ヘッドを通過した後に、本硬化手段によって、本硬化に必要な比較的高エネルギーの放射線を照射して記録媒体上のインク液滴を、以後のハンドリングにより画像劣化が起こらない程度に硬化（本定着）させる。

ここでいう「ハンドリング」とは、[1] 本硬化手段の下流側搬送工程におけるローラーや搬送ガイド等と画像面との擦れ、[2] プリント集積部におけるプリント同士の擦れ、[3] 仕上がったプリントを実際に取り扱うときに種々の物体による擦れ、などを意味し、「本硬化」とは、上記ハンドリングを行っても画像劣化しない程度に硬化液滴が硬化しているレベルを意味する。したがって、「本硬化」とは必ずしも硬化反応が完了していることを意味するものではない。

また、本発明において紫外線硬化型インクを使用する場合の予備硬化処理に用いられる「放射線照射硬化手段」の一形態として、線状に配列された発光素子群から成る紫外線光源を含んで構成されている態様が好ましい。すなわち、予備硬化処理に用いる紫外線照射手段は、記録媒体上のインク液滴の表面を一定量硬化させるに足る低い照射エネルギーであるため、発光素子には、ＬＥＤ素子、ＬＤ素子などを好適に用いることができ、低コストで実現可能である。更に、線状に配列された発光素子群は、発光素子別に選択的に発光制御が可能であるため、点灯させる発光素子数や発光光量を容易に調整できる。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置の一態様に係り、前記所定の硬化膜厚は、後に重ねて打滴されるドットとの間で着弾干渉が発生しない膜強度が得られる値であることを特徴とする。

このような所定の硬化膜厚の値は、インクの種類、放射線照射エネルギー量、記録媒体の種類、打滴ドット径、ドット間ピッチなどの条件で決まるが、具体的な数値は、予め実験などによって求めることができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置の一態様に係り、インクの種類、記録媒体の種類、前記放射線照射手段による放射線照射エネルギー量のうち少なくとも一つの条件を特定する条件特定手段を有し、前記打滴タイミング制御手段は、前記条件特定手段で特定したインクの種類、記録媒体の種類、前記放射線照射手段による放射線照射エネルギー量のうち少なくとも一つのパラメータと前記ドットサイズ及び前記ドット間ピッチの情報に基づいて、前記打滴インターバルを設定することを特徴とする。

所定の硬化膜厚を得るために必要な経過時間（予備硬化処理時間）と、各種条件（インクの種類、記録媒体の種類、放射線照射エネルギー量、ドット径、ドット間ピッチなど、少なくとも一つのパラメータを含む各種の条件）との関係をテーブル化して記憶しておき、把握した条件に応じてテーブルデータを参照して最適な（最小の）打滴インターバルを設定する態様が好ましい。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の画像形成装置の一態様に係り、前記打滴タイミング制御手段は、複数のドットサイズからなる画像を形成する場合、最も大きいドットサイズのドット同士間で設定された打滴インターバルを代表値として、全ドット間に対して当該代表値の打滴インターバルを適用することを特徴とする。

最も大きいドットサイズに関係するドット間の重なり度合いが最も大きくなる場合に、着弾干渉を防止するための打滴インターバルが最大となる。１枚の画像内でドットサイズを変えて（複数のドットサイズのドットを用いて）画像を形成する場合には、画像内で最も打滴インターバルが長いパターンに合わせて打滴インターバルを設定することにより、演算処理負担を軽減することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項記載の画像形成装置の一態様に係り、前記インク吐出手段は、前記搬送手段による前記相対移動の方向と略直交する主走査方向に沿ってインク吐出用のノズルが並ぶノズル列を有する少なくとも２つの同色インク吐出用のヘッドを含んで構成されるとともに、前記少なくとも２つのヘッドの互いに異なるノズル列のノズルから吐出されるインク液滴によって主走査方向に隣接するドット列が形成されるように、各ヘッドの主走査方向ノズル位置が定められており、前記搬送手段による前記相対移動の方向と平行な副走査方向に沿って前記少なくとも２つのヘッド間の相対距離を可変するヘッド間距離可変手段を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、主走査方向に隣接するドットのドット列を形成するための複数の同色ノズルを２列以上に分割し、各ノズル列間の副走査方向距離を可変できる構成とする。打滴タイミング制御手段は、搬送手段の相対速度を制御することで副走査方向に隣接するドット間の打滴インターバルを制御するとともに、前記副走査方向の相対速度の制御と各ノズル列間の副走査方向距離（ヘッド間の相対距離）を制御することで主走査方向に隣接するドット間の打滴インターバルを制御する。これにより、副走査方向と主走査方向における隣接ドット間の着弾干渉を防止できる。

請求項６に係る発明は、前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、請求項６に係る画像形成方法は、印字データから打滴ドットのドットサイズ及び隣接するドット間のピッチを特定するドット形成条件特定工程と、前記印字データに基づいて液体吐出ヘッドから放射線硬化型インクを吐出して記録媒体上に第１のドットを形成する第１のドット形成工程と、前記第１のドットに放射線を照射し、前記第１のドットの表面を所定の硬化膜厚に予備硬化させる予備硬化工程と、前記予備硬化工程により前記第１のドットの表面が前記所定の硬化膜厚になるまでに必要な時間経過後に、当該第１のドットと重なる第２のドットを打滴するように、前記ドット形成条件特定工程で求めたドットサイズ及びドット間ピッチの情報に基づいてドット間の打滴インターバルを設定し、前記第２のドットの打滴タイミングを制御する第２のドット形成工程と、を含むことを特徴とする。

請求項６に係る発明によれば、先に打滴されたドットの表面の硬化膜厚に着目し、着弾干渉が発生しない硬化膜厚を得るために必要な予備硬化時間を確保して打滴インターバルを設定するようにしたので、高速印字に適した最適な打滴インターバルの制御が可能となる。

なお、請求項６に係る画像形成方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する態様も可能である。この場合、本発明の打滴制御機能を実現するプログラムは、プリンタなどに組み込まれる中央処理装置（ＣＰＵ）の動作プログラムとして適用できるとともに、パソコンなどのコンピュータシステムに適用することも可能である。

また、該プログラムは、単独のアプリケーションソフトウエアとして構成されてもよいし、画像編集ソフトウエアなど、他のアプリケーションの一部として組み込まれてもよい。かかるプログラムをＣＤ−ＲＯＭや磁気ディスクその他の情報記憶媒体（外部記憶装置）に記録し、該情報記憶媒体を通じて当該プログラムを第三者に提供したり、インターネットなどの通信回線を通じて当該プログラムのダウンロードサービスを提供したりすることも可能である。

本発明によれば、印字データから把握した打滴ドットのドットサイズやドット間ピッチなどの条件に対して着弾干渉が発生しない最適な打滴インターバルを設定することができるので、高速かつ高画質の印字が可能となる。

以下添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔紫外線硬化型インクの硬化過程の説明〕
図１（ａ）〜（ｅ）は、紫外線硬化型インクが記録媒体上に着弾した後に紫外線が照射されて液の表面から内側に向かって徐々に硬化反応が進行する様子を時間経過に沿って示した模式図である。なお、同図では、便宜上、着弾液滴を半球の形状で示しているが、実際の着弾液滴は図示よりも偏平な形状となる。

図１（ａ）は、紫外線硬化型インクが記録媒体上に着弾した直後の様子を示している。このときはまだ、インク液滴１の全体が液体の状態である。図１（ｂ）は、インク液滴に紫外線が照射され、液滴の最表面近傍が硬化反応している状態である。ただし、硬化反応した部分の膜厚ｄが比較的薄い（後述する所定の硬化膜厚ｄ_thよりも薄い) ため、この状態で次のドットを重ねて打滴すると、硬化した表面膜３が破壊されて液滴同士が混合してしまい、着弾干渉が発生してしまう。

ここでいう「着弾干渉」とは、着弾直後に記録媒体上の表面でインク液滴同士が合体することにより、本来の単独での液滴の形状が変形し、ドット形状が崩れてしまう現象である。他色インク間では、本来ドットが重ならない部分でもインクの色間の干渉が起こり混色が発生する。また、同色インク同士でも所望の（例えば、理想的な円形の）ドット形状でなくなるので画像劣化となる。着弾干渉は、互いに隣接するドットを短時間で（高速に）打滴する場合に特に問題となる。

図１（ｃ）では、（ｂ）の状態から更に液滴表面からの硬化反応が内側に向かって進行し、硬化膜厚ｄが大きくなる。詳細は後述するが、硬化膜厚ｄが所定の硬化膜厚ｄ_thになると、次のドットを重ねて打滴しても液滴同士は混合せずに着弾干渉は発生しなくなる。図１（ｄ），（ｅ）に示したとおり、更に紫外線を照射すると、硬化反応は内側に向かって進み、やがて完全に硬化する。

ただし、印字終了後に平滑化処理（画像面の凹凸を平坦化する処理）等を行う場合は、硬化膜厚ｄが所定の硬化膜厚ｄ_thを超えたら一度、紫外線照射を停止し、各色のインクの打滴が終了した後に平滑化を行ってから、一括して紫外線照射を再開して本硬化させる態様も可能である。

着弾干渉が発生しなくなる所定の硬化膜厚ｄ_thの値は、実験によって求められ、インクの種類、ＵＶ照射エネルギー量、記録媒体の種類（硬化した薄膜と記録媒体との接触角等で界面の踏ん張り強度が決まる）、打滴ドット径、ドット間ピッチ等の条件で決まる。図２（ａ），（ｂ）に示したように、第１のドットの上に一部が重なるように第２のドットが打滴される場合、第１のドットと第２のドット間で着弾干渉が起こらない程度の硬化膜厚ｄ_thは、第１のドットと第２のドットの重なり度合いに依存する。

図２（ａ）は、ドットの重なり度合いが比較的小さい場合で、着弾干渉が起こらない程度の第１のドットの硬化膜厚をｄ_thaとする。一方、図２（ｂ）は、ドットの重なり度合いが比較的大きい場合で、着弾干渉が起こらない程度の第１のドットの硬化膜厚をｄ_thbとする。図２（ａ）における第１のドット及び第２のドットのドット径をＤa 、ドット間ピッチ（中心間距離）をＰa とするとき、ドットの重なり度合いはＤa ／Ｐa で表すことができる。同様に、図２（ｂ）における第１のドット及び第２のドットのドット径をＤb 、ドット間ピッチ（中心間距離）をＰb とするとき、ドットの重なり度合いはＤb ／Ｐb で表すことができる（Ｄa ／Ｐa ＜Ｄb ／Ｐb ）。

図２（ａ）の場合に比べて、図２（ｂ）の方が、第２のドットによる第１のドットへの荷重負荷が大きいため、着弾干渉が起こらないための硬化膜厚が大きくなり、ｄ_tha＜ｄ_thbなる関係がある。

このように、着弾干渉が発生しないための硬化膜厚ｄ_thは、第１のドットの第２のドットとの重なり度合い、すなわち、ドット径とドット間ピッチの条件で変化する。なお、図２では、説明を簡単にするために、第１のドットと第２のドットのドット径（ドットサイズ）が同じであるものとして説明したが、第１のドットのドット径と、第２のドットのドット径とが異なる場合についても同様であり、各ドットのドット径とドット間ピッチの条件によって硬化膜厚ｄ_thの条件が決定される。

実用上は、ドットが打滴されてから所定の硬化膜厚ｄ_thになるまでに必要な経過時間Ｔ_thとの関係を図３の表のようにテーブル化してメモリ等に記憶しており、ドットの打滴タイミング制御に利用する。

すなわち、着弾干渉が発生しない程度の硬化膜厚の条件は、インクの種類、記録媒体の種類、ＵＶ照射エネルギー量、先に打滴されたドット（第１のドット）のドット径、後から重ねて打滴されるドット（第２のドット）のドット径、ドット間ピッチなどの条件に依存するため、これら条件との関係から図３のようなテーブルを用いて所定の硬化膜厚を得るめに必要な打滴インターバル（Ｔ_th）が算出される。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図４は本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図である。同図に示したように、この画像形成装置１０は、各インク色に対応して設けられた複数のインクジェット記録ヘッド（「インク吐出手段」或いは「液体吐出ヘッド」に相当以下、「ヘッド」という。）１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙと、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに供給する紫外線硬化型インク（いわゆるＵＶインク）を貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、着弾インク液滴を所定の硬化膜厚まで予備硬化させるための紫外線を照射する予備硬化光源（「放射線照射手段」に相当）１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄと、最終色のヘッド１２Ｙの後段に配置された本硬化光源１８と、記録媒体たる記録紙２０を供給する給紙部２２と、記録紙２０のカールを除去するデカール処理部２４と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙのノズル面（インク吐出面）及び各光源（１６Ａ〜Ｄ，１８）の光出射面に対向して配置され、記録紙２０の平面性を保持しながら記録紙２０を搬送する吸着ベルト搬送部２６と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２８と、を備えている。

紫外線硬化型インクは、紫外線エネルギーの付与によって硬化（重合化）する成分（モノマー、オリゴマー、又は低分子量ホモポリマー、コポリマーなどの紫外線硬化性成分）と重合開始剤とを含むインクであり、紫外線を受光すると重合を開始し、重合の進行とともに液表面から内側に向かって徐々に硬化する性質を有する。

インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンク１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙを有し、各タンクは所要の管路３０を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙと連通されている。すなわち、インク貯蔵／装填部１４は管路３０とともに、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに紫外線硬化型インクを供給するインク供給手段となっている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図４において、給紙部２２の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジン３２が示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部２２から送り出される記録紙２０はマガジン３２に装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２４においてマガジン３２の巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３４で記録紙２０に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図４のように、裁断用のカッター３８が設けられており、該カッター３８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター３８は、記録紙２０の搬送路幅以上の長さを有する固定刃３８Ａと、該固定刃３８Ａに沿って移動する丸刃３８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃３８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃３８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター３８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙２０は、吸着ベルト搬送部２６へと送られる。吸着ベルト搬送部２６は、ローラ４１，４２間に無端状のベルト４３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙのノズル面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト４３は、記録紙２０の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。ローラ４１，４２間に掛け渡されたベルト４３の内側には、不図示の吸着チャンバが設けられており、この吸着チャンバをファンで吸引して負圧にすることによって記録紙２０がベルト４３上に吸着保持される。なお、吸引吸着方式に代えて、静電吸着方式を採用してもよい。

ベルト４３が巻かれているローラ４１，４２の少なくとも一方にモータ（図４中不図示，図１１中符号１３４として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト４３は図４上で反時計回り方向に駆動され、ベルト４３上に保持された記録紙２０は図３の右から左へと搬送される。

各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙは、当該画像形成装置１０が対象とする記録紙２０の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙２０の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。

ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙは、記録紙２０の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれのヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙが記録紙２０の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように設置される。

各インク色についてそれぞれ２本のヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙが設けられ、互いのノズル列が千鳥状に並ぶように配置される（図５参照）。また、図４に示したように、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの下流側に予備硬化光源１６Ａ〜Ｄが配置され、着弾直後のインク液滴に予備硬化光源１６Ａ〜Ｄから紫外線が照射されるようになっている。

予備硬化光源１６Ａ〜Ｄは、ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙと同様に記録紙２０の最大紙幅に対応する長さを有し、記録紙２０の搬送方向と略直交する方向に延在するように配設される。各予備硬化光源１６Ａ〜Ｄは、隣接配置されている上流側のヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙから打滴されたインク液滴の表面を所定の厚さに硬化させる程度のＵＶ照射エネルギーを付与する。このとき、必要以上の照射エネルギーを付与しないことにより（必要最小限の照射エネルギーを付与することにより）、ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙのノズル内のインク硬化を防止する。

すなわち、予備硬化光源１６Ａ〜Ｄは、先行するヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙによって記録紙２０上に打滴されたインク液滴と後続のヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙから吐出される同色又は異色のインク液滴とが記録媒体表面上で混合しない（着弾干渉が発生しない）ように、着弾インクの表面を所定の厚さに硬化する程度に、予備（硬化（半硬化）させる機能を果たす。なお、予備硬化光源１６Ａ〜Ｄから照射されるＵＶ照射光は、先行するヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの液滴着弾位置付近に向かって記録媒体面に対して斜めに入射され、着弾直後のドットにＵＶ照射光が照射されるようになっている。

吸着ベルト搬送部２６により記録紙２０を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙２０上にカラー画像を形成し得る。このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録紙２０をヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに対して相対移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙２０の全面に画像を記録することができる。このようなシングルパス方式の画像形成装置１０は、記録ヘッドを主走査方向に往復動作させながら描画を行うシャトルスキャン方式に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせは本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

イエローヘッド１２Ｙ通過後は、本硬化光源１８によって、記録紙２０上のインク液滴を、その後の（下流側工程の）ハンドリングによって画像劣化が起こらない程度に硬化（本硬化）させるに足るエネルギー量の紫外線照射が行われ、本定着が行われる。

本硬化光源１８の後段には、加圧定着ローラ４６が設けられている。加圧定着ローラ４６は、画像表面の光沢度及び平坦度を制御するための手段であり、画像面を所定の圧力で加圧する。こうして生成されたプリント物は排紙部２８から排出される。なお、図４には示さないが、排紙部２８には、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

また、図４の構成に代えて、加圧定着ローラ４６の下流側に本硬化光源１８を配置する構成も可能である。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０（或いは、５０-1，５０-2）によってヘッドを示すものとする。

図５はヘッド５０をノズル面側から見た図である。図示のように、各色の印字部は、前列ヘッド５０-1と後列ヘッド５０-2とを有し、これら各ヘッド５０-1，５０-2の直後にそれぞれ予備硬化光源１６-1，１６-2が配置されている。同図では、前列ヘッド５０-1、後列ヘッド５０-2、予備硬化光源１６-1，１６-2をそれぞれ分離させて描いているが、実際の装置構成においては、前列ヘッド５０-1とその後段の予備硬化光源１６-1とを一体的に構成（ヘッド内に紫外線光源を組み込む態様) する態様、後列ヘッド５０-2とその後段の予備硬化１６-2とを一体的に構成する態様も可能である。

前列ヘッド５０-1及び後列ヘッド５０-2には、記録媒体搬送方向と略直行する方向に沿って複数のノズル５１Ａ，５１Ｂが１列に配列されている。前列ヘッド５０-1に設けられたノズル５１Ａのノズル間隔（ノズルピッチＰN ）と、後列ヘッド５０-2に設けられたノズル５１Ｂのノズル間隔とは同一である。更に、前列ヘッド５０-1内において隣り合うノズル５１Ａの中間位置に後列ヘッド５０-2内のノズル５１Ｂが位置するように（ノズル５１Ａ，５１Ｂが千鳥配列となるように）、前列ヘッド５０-1と後列ヘッド５０-2の相対位置が決められている。

このように前列ヘッド５０-1内のノズル５１Ａと後列ヘッド５０-2のノズル５１Ｂとが１／２ピッチ（ＰN ／２）ずれた千鳥配列となっていることにより、ノズル列方向（ここでは主走査方向）の実質的なノズル間隔はＰN ／２となる。なお、更にヘッドを多列化（３列以上のノズル列に分割）して主走査方向のノズル間隔をより一層狭める態様も可能である。この場合も、副走査方向（記録媒体搬送方向）に沿ってヘッドと予備硬化光源とが交互に並んで配置される。

図５に示した構造の場合、前列ヘッド５０-1から打滴されるドットと後列ヘッド５０-2から打滴されるドットとが主走査方向に交互に並び、主走査方向に沿うドット列が形成される。すなわち、前列ヘッド５０-1によって奇数番目のドットが形成され、後列ヘッド５０-2によって偶数番目のドットが形成される。

本例の前列ヘッド５０-1及び後列ヘッド５０-2は、記録紙搬送方向に沿って相対的に移動可能に構成され、両ヘッド間（ノズル列間）の間隔（相対距離）Ｌを可変させることができる。例えば、前列ヘッド５０-1には、モータ、ボールネジやスライドレール等の搬送機構、ガイド部材を含んだヘッド移動機構（図５中不図示、図１１において符号１２９として記載）を備え、固定された後列ヘッド５０-2に対して、前列ヘッド５０-1を移動させる態様や、前列ヘッド５０-1及び後列ヘッド５０-2の両方に前述したヘッド移動機構を備え、それぞれを移動可能に構成する態様がある。もちろん、前列ヘッド５０-1を固定し、後列ヘッド５０-2を移動させる構成でもよい。

なお、図５に示した前列ヘッド５０-1及び後列ヘッド５０-2は、それぞれ１本の長尺ヘッドで構成されていてもよいし、比較低短尺のヘッドモジュールを複数個繋ぎ合わせて、全体として記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

図６はヘッド内に形成されている圧力室の平面図であり、図７は１つの液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図６中の７−７線に沿う断面図）である。

ヘッド５０には、図６に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２と、該圧力室５２にインクを供給する供給口５４とを有して成るインク室ユニット（液滴吐出素子）５３が複数形成されている。各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図６参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

また、図７に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図７中不図示、図４において、符号１４と等価なもの）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは図７の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の一部の面（図７において天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７と共通電極間に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なお、アクチュエータ５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ５８の変位が元に戻る際に、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータ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、各種方式を適用できる。

〔予備硬化部の構成例〕
ここで予備硬化光源１６Ａ〜Ｄ（以下、説明の便宜上これら各光源をまとめて符号１６で表す。）の構造例について説明する。図８は予備硬化光源１６の構造例を示した断面図である。予備硬化光源１６は、遮光囲い７０の内側にヘッド５０の長手方向に沿って複数の紫外線ＬＥＤ素子７２がライン状に並べられた構造を有し、これら紫外線ＬＥＤ素子７２列の下方には集光用のシリンドリカルレンズ８４が設けられている。

遮光囲い７０の底部には、光出射口となるスリット状の開口部８６が形成されており、該開口部８６を介して記録紙２０に線状集光された紫外線が照射される。なお、符号７８は、紫外線ＬＥＤ素子７２が支持されている基板である。

紫外線ＬＥＤ素子７２群から発せられる発散光は、シリンドリカルレンズ８４の作用によって紙送り方向に略直交する方向に沿って線状に集光され、記録紙２０上に照射される。シリンドリカルレンズ８４に代えて、これと同様の集光パワーをもつ、光屈折面形状の非球面を１面以上有するレンズ群を用いることも可能である。

記録紙２０のサイズやヘッド５０による打滴範囲及びインク量に応じて紫外線ＬＥＤ素子７２の発光位置及び発光量を適切に制御して必要最小限の発光を行うことにより、ヘッド５０への悪影響を極力抑えることが望ましい。

なお、予備硬化光源１６の構成は、図８のような砲弾型の紫外線ＬＥＤ素子７２をアレイ状に並べて用いる構成に限定されず、図９のように、基板９４上にＬＥＤ素子９５を一次元的に並べたものであってもよい。また、ＬＥＤに代えて、ＬＤ（レーザダイオード）を用いる構成も可能である。例えば、図８のような砲弾型の紫外線ＬＥＤ素子７２列とシリンドリカルレンズ８４とから成る光源部に代えて、図１０のように、ＬＤ素子９７と、集光レンズ９８及びシリンドリカルレンズ９９で構成する光源部に置き換えることができる。

予備硬化光源１６による硬化処理は、記録媒体（記録紙２０）表面上での同色又は他色インク液滴同士の干渉による混合を防止する程度にインク表面を所定の硬化膜厚ｄ_thだけ硬化させればよい。そのため、予備硬化光源１６と、本硬化光源１８とでは、それぞれ別種の光源を用い、予備硬化光源１６と本硬化光源１８の関係が以下の条件の少なくとも１つを満たすように構成する態様が好ましい。
（条件１）：予備硬化光源１６の波長域＜本硬化光源１８の波長域
（条件２）：予備硬化光源１６の照射量＜本硬化光源１８の照射量
（条件３）：予備硬化光源１６による光源域の照射領域＜本硬化光源１８による光源域の照射領域
ただし、予備硬化光源１６や本硬化光源１８の中心波長や波長域は使用されるインクの設計に応じて選択される。

図４で説明したイエローヘッド１２Ｙ後段の本硬化光源１８には、予備硬化光源１６と同様に紫外線ＬＥＤ素子アレイを用いることも可能であるが、本硬化光源１８には、水銀ランプ又はメタルハライドランプなどを好適に用いることができる。本硬化光源１８は、紫外線ＬＥＤ素子７２よりも、広い波長領域を有し、かつ、光量も大きい。また、イエローヘッド１２Ｙと本硬化光源１８の間には、本硬化光源１８からの照射光がイエローヘッド１２Ｙに入らないようにするための遮光仕切り部材が配設されることが好ましい。

〔制御系の説明〕
次に、画像形成装置１０の制御系について説明する。

図１１は画像形成装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。画像形成装置１０は、通信インターフェース１１０、システムコントローラ１１２、画像メモリ１１４、ＲＯＭ１１５、モータドライバ１１６、ヒータドライバ１１８、プリント制御部１２０、画像バッファメモリ１２２、ヘッドドライバ１２４、記録媒体検出部１２６、インク検出部１２７、光源制御部１２８、ヘッド移動機構１２９等を備えている。

通信インターフェース１１０は、ホストコンピュータ１３０から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース１１０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ１３０から送出された画像データは通信インターフェース１１０を介して画像形成装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１１４に記憶される。

画像メモリ１１４は、通信インターフェース１１０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ１１２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１１４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ１１２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従って画像形成装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ１１２は、通信インターフェース１１０、画像メモリ１１４、モータドライバ１１６、ヒータドライバ１１８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１３０との間の通信制御、画像メモリ１１４及びＲＯＭ１１５の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１３４やヒータ１３６を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ１１５には、システムコントローラ１１２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。図３で説明したテーブルもこのＲＯＭ１１５に格納されている。なお、ＲＯＭ１１５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ１１４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ１１６は、システムコントローラ１１２からの指示に従ってモータ１３４を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１１８は、システムコントローラ１１２からの指示に従って加熱ドラム３４その他各部のヒータ１３６を駆動するドライバである。

プリント制御部１２０は、システムコントローラ１１２の制御に従い、画像メモリ１１４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ１２４に供給する制御部である。プリント制御部１２０は、各画素のドットサイズ及びドットピッチを特定する演算部（ドットサイズ・ドットピッチ特定部１２０Ａ）と、打滴インターバル制御部１２０Ｂとを含んで構成されており、特定したドットサイズ・ドットピッチに基づいて、着弾干渉が発生しない最適な打滴インターバルで打滴制御を行う。

プリント制御部１２０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ１２４を介して各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部１２０には画像バッファメモリ１２２が備えられており、プリント制御部１２０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ１２２に一時的に格納される。なお、図１１において画像バッファメモリ１２２はプリント制御部１２０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１１４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１２０とシステムコントローラ１１２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１１０を介して外部から入力され、画像メモリ１１４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ１１４に記憶される。

インクジェット方式の画像形成装置１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。そのため、画像メモリ１１４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、システムコントローラ１１２を介してプリント制御部１２０に送られ、該プリント制御部１２０においてディザ法や誤差拡散法などの公知のハーフトーン化技術によってインク色ごとのドットデータに変換される。

すなわち、プリント制御部１２０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。こうして、プリント制御部１２０で生成されたドットデータは、画像バッファメモリ１２２に蓄えられる。

ヘッドドライバ１２４は、プリント制御部１２０から与えられる印字データ（すなわち、画像バッファメモリ１２２に記憶されたドットデータ）に基づき、ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの各ノズル５１に対応するアクチュエータ５８を駆動するための駆動信号を出力する。ヘッドドライバ１２４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

ヘッドドライバ１２４から出力された駆動信号がヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに加えられることによって、該当するノズル５１からインクが吐出される。記録紙２０の搬送速度に同期してヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙからのインク吐出を制御することにより、記録紙２０上に画像が形成される。

記録媒体検出部１２６は、記録紙２０の紙種やサイズを検出する手段である。例えば、給紙部２２のマガジン３２に付されたバーコード等の情報を読み込む手段、用紙搬送路中の適当な場所に配置されたセンサ（用紙幅検出センサ、用紙の厚みを検出するセンサ、用紙の反射率を検出するセンサなど）が用いられ、これらの適宜の組み合わせも可能である。また、これら自動検出の手段に代えて、若しくはこれと併用して、所定のユーザインターフェースからの入力によって紙種やサイズ等の情報を指定する構成も可能である。

インク検出部１２７は、使用されるインクの種類に関する情報（インク種の情報）を取得する手段である。具体的には、例えば、インクタンクのカートリッジの形状（インク種を識別可能な特定の形状）、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやＩＣチップなどからインクの物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、ユーザインターフェースを利用してオペレータが必要な情報を入力してもよい。

記録媒体検出部１２６及びインク検出部１２７により取得された情報はシステムコントローラ１１２及び／又はプリント制御部１２０に通知され、インク打滴タイミング制御及び予備硬化光源１６Ａ〜Ｄの制御、ヘッド移動機構１２９の制御（図５で説明したヘッド間距離Ｌの制御）等に利用される。すなわち、システムコントローラ１１２又はプリント制御部１２０、若しくはシステムコントローラ１１２とプリント制御部１２０の組合せが本発明における「打滴タイミング制御手段」、「ドット形成条件特定手段」として機能する。

また、記録媒体検出部１２６、インク検出部１２７、システムコントローラ１１２及びプリント制御部１２０の組合せが本発明における「条件特定手段」として機能する。

図１１に示した光源制御部１２８は、予備硬化光源１６Ａ〜Ｄの点灯（ＯＮ）／消灯（ＯＦＦ）並びに点灯位置、点灯時の発光量等を制御する予備硬化光源制御回路と、本硬化光源１８の点灯（ＯＮ）／消灯（ＯＦＦ）並びに点灯時の発光量等を制御する本硬化光源制御回路と、を含んで構成される。光源制御部１２８は、プリント制御部１２０からの指令に従って各光源（１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１８）の発光を制御する。

〔打滴タイミングの制御〕
次に、上記の如く構成された画像形成装置における打滴タイミングの制御例について説明する。

本例の画像形成装置１０では、記録紙２０上に形成されるドットが重なり合う場合に、先に打滴されたインク滴が図１（ｃ）の状態（表面の硬化膜厚ｄが所定の値ｄ_th）となったときに、次の液滴が打滴されるように打滴タイミングが制御される。

図１２に示したように、副走査方向に隣接するドット２５０と２５４、又は２５２と２５６の打滴インターバルδＴ1 は、ドット間距離Ｐts、用紙搬送速度Ｖs を用いて、
δＴ1 ＝Ｐts／Ｖs … [式1]
と表すことができる。

また、主走査方向に隣接するドット２５０と２５２、又は２５４と２５６の打滴インターバルδＴ2 は、図５で説明したヘッド間の距離（ノズル列間の距離）Ｌと用紙搬送速度Ｖs を用いて、
δＴ2 ＝Ｌ／Ｖs … [式2]
と表すことができる。

隣接ドット間で着弾干渉を発生させないためには、先に打滴されたドットの表面が所定の硬化膜厚ｄ_th以上硬化していることを要する。所定の硬化膜厚ｄ_thになるまでに必要な経過時間Ｔ_thは図３で説明したように諸条件と関連付けてテーブル化されているため、このテーブルを参照して、δＴ1 及びδＴ2 がともに、Ｔ_th以上となるように、副走査方向のドット間の打滴タイミング並びに、主走査方向のドット間の打滴タイミングが制御される。

すなわち、数式に書き換えると、
δＴ1 ＝Ｐts／Ｖs ≧Ｔ_th … [式3]
δＴ2 ＝Ｌ／Ｖs ≧Ｔ_th … [式4]
となり、 [式3]から用紙搬送速度Ｖs ≦Ｐts／Ｔ_th、を満たす最大の速度Ｖｓ（等号成立時）を採用すると、印字速度を確保できるので好ましい。

また、 [式４] からＬ≧Ｖs ×Ｔ_thを満たす距離Ｌを採用する。

図１３は、上述した打滴タイミングの制御の流れを示したフローチャートである。

画像データが入力され印字制御が開始されると（ステップＳ１０）、画像データから変換されたドットデータに基づいてドットサイズ並びにドット間ピッチなどを計算するとともに、これら情報と、インクの種類、記録媒体の種類、ＵＶ照射エネルギー、などの情報から着弾干渉が発生しない打滴インターバルＴ_thの値をテーブルから読み出す（ステップＳ１２）。

続いて、副走査方向のタイミング制御が実行される（ステップＳ１６）。すなわち、ステップＳ１２で得た打滴インターバルＴ_thの値と、副走査方向のドット間ピッチＰtsとから、次式 [式５] によって副走査方向速度（用紙搬送速度）Ｖs が算出される。

Ｖs ≦Ｐts／Ｔ_th … [式５]
次いで、主走査方向のタイミング制御が実行される（ステップＳ１８）。すなわち、図５で説明した前列ヘッド５０-1と後列ヘッド５０-2とのヘッド間距離（ノズル列間の距離）Ｌが次式 [式６] 、
Ｌ≧Ｖs ×Ｔ_th … [式６]
によって計算され、ヘッド間距離が [式６] を満たす値Ｌに調整される。

以上説明したように、副走査方向及び主走査方向のタイミング制御が行われ、1 つの画像が形成されると、印字制御は終了する（ステップＳ２０）。

本実施形態によれば、先に打滴されたインク滴の表面が着弾干渉を起こさない程度に所定の硬化膜厚に予備硬化した直後に、次のドットを打滴することが可能となり、印字時間を短縮することができる。また、記録媒体表面上で、先に打滴されたインク滴と、次に打滴されたインク滴とが混合しないため、ドット形状が崩れることなく、所望のドット形状を得ることができ、良好な画像形成が可能である。

本発明は、１枚の画像内でドット間ピッチ、ドット径が異なる混在パターンを形成する場合にも適用可能である。該混在パターンでは、ドット間ピッチ及びドット径の全ての組合せにおいてそれぞれ、主走査方向の打滴インターバル、副走査方向の打滴インターバルを求めて、求められた打滴インターバルの最大値を該画像の打滴インターバルの代表値とすると制御動作を簡単にすることができる。

なお、ドット径、ドット間ピッチが異なる混在パターンでは、各パターンにおいて打滴インターバルを求め、打滴インターバルの最大値を当該画像の打滴インターバルとして設定してもよいし、或いは、該最大値にマージンを加えた値としてもよい。

上記実施の形態では、フルライン型の印字ヘッドを例に説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、比較的短尺の印字ヘッドを記録媒体の搬送方向と直交する方向に往復走行させながら印字を行うシリアルヘッドを用いる（いわゆるシャトルスキャン方式の）画像形成装置についても本発明を適用可能である。

また、上述の説明では、紫外線硬化型インクを使用する例を述べたが、本発明の実施に際しては、紫外線硬化型インクに限らず、電子線やＸ線など他の放射線の照射で硬化するインクを用いることが可能であり、使用されるインクに応じてその硬化反応を活性化させるのに適した放射線照射手段が設けられる。

紫外線硬化型インクの硬化反応が進行する様子を時間経過に沿って示した模式図着弾干渉が発生しない硬化膜厚とドットの重なり度合いとの関係を説明するために用いた模式図着弾干渉が発生しない硬化膜厚ｄ_thになるまでに必要な経過時間Ｔ_thと諸条件の関係を記入したテーブルデータの例を示す図表本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体構成図ヘッドをノズル面側から見たときの概略構成図ヘッド内に形成されている圧力室の平面図１つの液滴吐出素子の立体的構成を示す断面図予備硬化光源の構造例を示した断面図予備硬化光源に用いられる光源部の他の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図予備硬化光源に用いられる光源部の他の構成を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図本実施形態に係るインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図主走査方向と副走査方向の打滴インターバルを説明する図本例の画像形成装置における打滴制御の流れを示したフローチャート

符号の説明

１…インク液滴、３…表面膜、１０…画像形成装置、１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ…ヘッド（インク吐出手段に相当）、１６Ａ〜Ｄ…予備硬化光源（紫外線照射手段に相当）、２０…記録紙（記録媒体に相当）、２６…吸着ベルト搬送部（搬送手段に相当）、５０…ヘッド、５０-1…前列ヘッド、５０-2…後列ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク室ユニット（液滴吐出素子に相当）、５８…アクチュエータ、１１２…システムコントローラ、１１５…ＲＯＭ、１２６…記録媒体検出部（条件特定手段に相当）、１２７…インク検出部（条件特定手段に相当）、１２９…ヘッド移動機構（ヘッド間距離可変手段に相当）、１８０…プリント制御部（ドット形成条件特定手段、打滴タイミング制御手段に相当）

Claims

放射線硬化型インクを吐出するインク吐出手段と、
前記インク吐出手段及び記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記インク吐出手段と前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、
前記インク吐出手段から前記記録媒体上に打滴されたドットに放射線を照射する放射線照射手段と、
印字データから打滴ドットのドットサイズ及び隣接するドット間のピッチを特定するドット形成条件特定手段と、
前記記録媒体上に先に着弾したドットの表面を前記放射線によって所定の硬化膜厚に予備硬化させた後に、当該ドットと重なるドットを打滴するように、前記ドット形成条件特定手段で求めたドットサイズ及びドット間ピッチの情報に基づいてドット間の打滴インターバルを設定し、後に重ねて打滴するドットの打滴タイミングを制御する打滴タイミング制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記所定の硬化膜厚は、後に重ねて打滴されるドットとの間で着弾干渉が発生しない膜強度が得られる値であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
インクの種類、記録媒体の種類、前記放射線照射手段による放射線照射エネルギー量のうち少なくとも一つの条件を特定する条件特定手段を有し、
前記打滴タイミング制御手段は、前記条件特定手段で特定したインクの種類、記録媒体の種類、前記放射線照射手段による放射線照射エネルギー量のうち少なくとも一つのパラメータと前記ドットサイズ及び前記ドット間ピッチの情報に基づいて、前記打滴インターバルを設定することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記打滴タイミング制御手段は、複数のドットサイズからなる画像を形成する場合、最も大きいドットサイズのドット同士間で設定された打滴インターバルを代表値として、全ドット間に対して当該代表値の打滴インターバルを適用することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の画像形成装置。
前記インク吐出手段は、前記搬送手段による前記相対移動の方向と略直交する主走査方向に沿ってインク吐出用のノズルが並ぶノズル列を有する少なくとも２つの同色インク吐出用のヘッドを含んで構成されるとともに、前記少なくとも２つのヘッドの互いに異なるノズル列のノズルから吐出されるインク液滴によって主走査方向に隣接するドット列が形成されるように、各ヘッドの主走査方向ノズル位置が定められており、
前記搬送手段による前記相対移動の方向と平行な副走査方向に沿って前記少なくとも２つのヘッド間の相対距離を可変するヘッド間距離可変手段を備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の画像形成装置。
印字データから打滴ドットのドットサイズ及び隣接するドット間のピッチを特定するドット形成条件特定工程と、
前記印字データに基づいて液体吐出ヘッドから放射線硬化型インクを吐出して記録媒体上に第１のドットを形成する第１のドット形成工程と、
前記第１のドットに放射線を照射し、前記第１のドットの表面を所定の硬化膜厚に予備硬化させる予備硬化工程と、
前記予備硬化工程により前記第１のドットの表面が前記所定の硬化膜厚になるまでに必要な時間経過後に、当該第１のドットと重なる第２のドットを打滴するように、前記ドット形成条件特定工程で求めたドットサイズ及びドット間ピッチの情報に基づいてドット間の打滴インターバルを設定し、前記第２のドットの打滴タイミングを制御する第２のドット形成工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。