JP2015193216A - 被処理物改質装置、印刷装置、被処理物改質システム、印刷システム、印刷物の製造方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高品質な印刷物を製造すること。
【解決手段】印刷装置の被処理物改質装置は、被処理物表面をプラズマを用いて処理することで、該被処理物の少なくとも表面を酸性化するプラズマ処理手段と、前記被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。また、前記プラズマ処理手段の出力を計測する計測手段と、前記計測手段で計測された計測結果を表示する表示手段とをさらに備えてもよい。
【選択図】図１９

Description

本発明は、被処理物改質装置、印刷装置、被処理物改質システム、印刷システム、印刷物の製造方法、およびプログラムに関する。

従来のインクジェット記録装置では、ヘッドが紙やフィルムに代表される記録媒体の幅方向に往復するシャトル方式が中心であるため、高速印刷によるスループットの向上が困難であった。そこで近年では、高速印刷に対応するために、記録媒体の幅全体を網羅するように複数のヘッドを並べて、一度に記録する１パス方式が提案されている。

しかしながら、１パス方式は高速化には有利ではあるが、隣接ドットを打滴する時間的間隔が短く、先に打滴されたインクが記録媒体に浸透する前に隣接ドットが打滴されるため、隣接ドットの合一（以下、打滴干渉と呼ぶ）が起こりやすく、画質が低下しやすいという問題があった。

そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、高品質な印刷物が製造できるように被処理物の表面を改質することが可能な被処理物改質装置、印刷装置、被処理物改質システム、印刷システム、印刷物の製造方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明にかかる被処理物改質装置は、被処理物表面をプラズマを用いて処理することで、該被処理物の少なくとも表面を酸性化するプラズマ処理手段と、前記被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷装置は、上述の被処理物改質装置と、前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる被処理物改質システムは、被処理物表面をプラズマを用いて処理することで、該被処理物の少なくとも表面を酸性化するプラズマ処理装置と、前記被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理装置を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷システムは、上記の被処理物改質システムと、前記プラズマ処理装置によるプラズマ処理後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録装置と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷物の製造方法は、被処理物にインクジェット記録方式で画像が形成された印刷物を製造するための製造方法であって、処理対象の被処理物の種類を特定し、前記特定された被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理し、前記プラズマ処理後の前記被処理物表面に対してインクジェット記録を実行することを含むことを特徴とする。

また、本発明にかかるプログラムは、被処理物表面をプラズマを用いて処理することで該被処理物の少なくとも表面を酸性化するプラズマ処理手段と、前記プラズマ処理後の前記被処理物表面に対してインクジェット記録を実行する記録手段とを備えた印刷装置を制御するコンピュータを機能させるためのプログラムであって、処理対象の被処理物の種類を特定し、前記特定された被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御し、前記プラズマ処理後の前記被処理物表面に対してインクジェット記録を実行するように前記記録手段を制御することを前記コンピュータに実行させる。

本発明によれば、高品質な印刷物が製造できるように被処理物の表面を改質することが可能な被処理物改質装置、印刷装置、被処理物改質システム、印刷システム、印刷物の製造方法、およびプログラムを提供することが可能となる。

図１は、実施形態で採用されるプラズマ処理を実施するためのプラズマ処理装置の一例を示す概略図である。 図２は、実施形態におけるインクのｐＨ値とインクの粘度との関係の一例を示す図である。 図３は、実施形態にかかるプラズマ処理を施していない被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図である。 図４は、図３に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。 図５は、実施形態にかかるプラズマ処理を施した被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図である。 図６は、図５に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。 図７は、実施形態にかかるプラズマエネルギー量と被処理物表面の濡れ性、ビーディング、ｐＨ値および浸透性との関係を示すグラフである。 図８は、プラズマエネルギー量とドット径との関係を示すグラフである。 図９は、実施形態にかかるプラズマエネルギー量とドットの真円度との関係を示すグラフである。 図１０は、実施形態にかかるプラズマエネルギー量と実際に形成されたドット形状との関係を示す図である。 図１１は、実施形態にかかるプラズマ処理を行わなかった場合のドットの顔料濃度を示すグラフである。 図１２は、実施形態にかかるプラズマ処理を行った場合のドットの顔料濃度を示すグラフである。 図１３は、実施形態にかかる印刷装置（システム）の概略構成例を示す模式図である。 図１４は、実施形態にかかる印刷装置（システム）におけるプラズマ処理装置からインクジェット記録装置の下流に配置されたパターン読取部までの概略構成例を示す模式図である。 図１５は、実施形態にかかる印刷設定テーブルの作成手順チャートを示す図である。 図１６は、実施形態にかかる解像度と滴量との対応関係を示す図である。 図１７は、実施形態にかかる滴量と紙種とに応じたプラズマエネルギー量との対応関係を示す図である。 図１８は、実施形態にかかる印刷設定テーブルの一例を示す図である。 図１９は、実施形態にかかる印刷制御装置を搭載した印刷装置（システム）１に印刷設定データを組み込む際の流れを説明するための図である。 図２０は、実施形態にかかる試し印刷の実行から放電電極出力設定値の更新までの動作例を示すフローチャートである。 図２１は、実施形態にかかる放電電極の出力を計測する構成を示す模式図である。 図２２は、実施形態にかかる放電電極の出力に基づいて放電電極の出力異常が検出された際の動作例を示すフローチャートである。 図２３は、実施形態にかかる被処理物の紙種に応じて使用する印刷設定テーブルを呼び出す流れを含む印刷動作例を示すフローチャートである。 図２４は、実施形態において領域ごとに異なるプラズマエネルギー量でプラズマ処理された被処理物の一例を示す図である。 図２５は、図２４に示す被処理物に対して形成されたテストパターンの例を示す図である。 図２６は、実施形態にかかるパターン読取部の一例を示す模式図である。 図２７は、実施形態において取得されるドットの撮像画像（ドット画像）の一例を示す図である。 図２８は、図２７に示す撮像画像に対して最小二乗法を適用する際の流れを説明するための図である。 図２９は、実施形態にかかるインク吐出量と画像濃度との関係を示すグラフである。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。

実施形態は、被処理物表面を改質して高品質な印刷物を製造可能にするために、以下の特徴を有する。すなわち、実施形態では、改質された被処理物表面の濡れ性やｐＨ値の低下によるインク顔料の凝集性および／または浸透性をコントロールすることより、インクドットの真円度の向上、ドット合一の防止、および、被処理物上の顔料の凝集厚みの薄化および均一化を実現する。それにより、高品質な印刷物を高い生産性で容易に製造することが可能となる。そこで実施形態では、たとえばパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）等からなる印刷制御装置が、被処理物の紙種（銘柄等）や使用するインクセット（以下、使用インクセットという）や解像度（もしくはインクドットの液滴量）等に適した印刷条件が登録された印刷設定テーブルを持ち、この印刷設定テーブルを印刷時に適宜選択することにより、最適な印刷条件を容易に設定できるようにする。

実施形態において、被処理物表面の改質処理としては、プラズマ処理を採用することができる。そこで、実施形態を説明するにあたり、まず、実施形態で採用するプラズマ処理の一例について、以下に図面を参照して詳細に説明する。実施形態で採用するプラズマ処理では、被処理物に大気中のプラズマ照射を行うことによって、被処理物表面の高分子を反応させ、親水性の官能基を形成する。詳細には、放電電極から放出された電子ｅが電界中で加速されて、大気中の原子や分子を励起・イオン化する。イオン化された原子や分子からも電子が放出され、高エネルギーの電子が増加し、その結果、ストリーマ放電（プラズマ）が発生する。このストリーマ放電による高エネルギーの電子によって、被処理物（たとえばコート紙）表面の高分子結合（コート紙のコート層は炭酸カルシウムとバインダーとして澱粉で固められているが、その澱粉が高分子構造を有している）が切断され、気相中の酸素ラジカルＯ^＊や水酸ラジカル（＊ＯＨ）、オゾンＯ_３と再結合する。これらの処理をプラズマ処理と呼ぶ。これにより、被処理物の表面に水酸基やカルボキシル基等の極性官能基が形成される。その結果、被処理物の表面に親水性や酸性が付与される。なお、カルボキシル基の増加により、被処理物表面が酸性化（ｐＨ値の低下）する。

被処理物表面における隣接したドットは、被処理物表面の親水性が上がることにより、濡れ拡がって合一する。これに起因したドット間の混色の発生を防ぐためには、着色剤（例えば顔料や染料）をドット内で迅速に凝集させることや、ビヒクルが濡れ拡がるよりも早くビヒクルを乾燥させたり被処理物内へ浸透させたりすることが必要になる。上記において例示したプラズマ処理は、被処理物表面を酸性化させる酸性化処理手段（工程）としても作用することから、ドット内での着色剤の凝集速度を高めることができる。この点においても、インクジェット記録処理の前処理としてプラズマ処理を実行することは有効であると考えられる。

実施形態において、プラズマ処理には、たとえば誘電体バリア放電を利用した大気圧非平衡プラズマ処理を採用することができる。大気圧非平衡プラズマによる酸性化処理は、電子温度が極めて高く、ガス温度が常温付近であるため、記録媒体などの被処理物に対するプラズマ処理方法として好ましい方法の１つである。

大気圧非平衡プラズマを広範囲に安定して発生させる方法としては、ストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電を採用した大気圧非平衡プラズマ処理が存在する。ストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電は、たとえば誘電体で被覆された電極間に交番する高電圧が印加することで得ることが可能である。ただし、大気圧非平衡プラズマを発生させる方法としては、上述したストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電以外にも、種々の方法を用いることができる。たとえば、電極間に誘電体等の絶縁物を挿入する誘電体バリア放電、細い金属ワイヤ等に著しい不平等電界を形成するコロナ放電、短パルス電圧を印加するパルス放電などを適用することが可能である。また、これらの方法を２つ以上組み合わせることも可能である。

図１は、実施形態で採用されるプラズマ処理を実施するためのプラズマ処理装置の一例を示す概略図である。図１に示すように、実施形態で採用されるプラズマ処理には、放電電極１１と、カウンター電極（接地電極ともいう）１４と、誘電体１２と、高周波高圧電源１５とを備えたプラズマ処理装置１０を用いることができる。誘電体１２は、放電電極１１とカウンター電極１４との間に配置される。放電電極１１およびカウンター電極１４は、金属部分が露出した電極であってもよいし、絶縁ゴムやセラミックスなどの誘電体または絶縁体で被覆された電極であってもよい。また、放電電極１１とカウンター電極１４との間に配置される誘電体１２は、ポリイミド、シリコン、セラミックスなどの絶縁体であってもよい。なお、プラズマ処理として、コロナ放電を採用した場合、誘電体１２は省略されてもよい。ただし、例えば誘電体バリア放電を採用した場合など、誘電体１２を設けた方が好ましい場合もある。その場合、誘電体１２の位置は、放電電極１１側に近接または接触するように配置するよりも、カウンター電極１４側に近接または接触するように配置した方が、沿面放電の領域が広がるため、よりプラズマ処理の効果を高めることが可能である。また、放電電極１１およびカウンター電極１４側（もしくは誘電体１２が設けられている側の電極はその誘電体１２）は、２つの電極間を通過する被処理物２０と接触する位置に配置されてもよいし、接触しない位置に配置されてもよい。

高周波高圧電源１５は、放電電極１１とカウンター電極１４との間に高周波・高電圧のパルス電圧を印加する。このパルス電圧の電圧値は、たとえば約１０ｋＶ（キロボルト）（ｐ−ｐ）程度である。また、その周波数は、たとえば約２０ｋＨｚ（キロヘルツ）とすることができる。このような高周波・高電圧のパルス電圧を２つの電極間に供給することで、放電電極１１と誘電体１２との間に大気圧非平衡プラズマ１３が発生する。被処理物２０は、大気圧非平衡プラズマ１３の発生中に放電電極１１と誘電体１２との間を通過する。これにより、被処理物２０の放電電極１１側の表面がプラズマ処理される。

なお、図１に例示したプラズマ処理装置１０では、回転型の放電電極１１とベルトコンベア型の誘電体１２とが採用されている。被処理物２０は、回転する放電電極１１と誘電体１２との間で挟持搬送されることで、大気圧非平衡プラズマ１３中を通過する。これにより、被処理物２０の表面が大気圧非平衡プラズマ１３に接触し、これに一様なプラズマ処理が施される。ただし、実施形態において採用されるプラズマ処理装置は、上記構成に限られるものではない。たとえば、放電電極１１が被処理物２０と接触せずに近接している構成や、放電電極１１がインクジェットヘッドと同じキャリッジに搭載された構成など、種々変形可能である。また、ベルトコンベア型の誘電体１２に限らず、平板型の誘電体１２を採用することも可能である。

また、本説明における酸性化とは、インクに含まれる顔料が凝集するｐＨ値まで印刷媒体表面のｐＨ値を下げることを意味する。ｐＨ値を下げるとは、物体中の水素イオンＨ^＋濃度を上昇させることである。被処理物表面に触れる前のインク中の顔料はマイナスに帯電し、ビヒクルなどの液体中で分散している。図２に、インクのｐＨ値とインクの粘度との関係の一例を示す。図２に示すように、インクは、そのｐＨ値が低いほど、その粘度が上昇する。これは、インクの酸性度が高くなるほど、インクのビヒクル中でマイナスに帯電している顔料が電気的に中和され、その結果、顔料同士が凝集するためである。したがって、たとえば図２に示すグラフにおいてインクのｐＨ値が必要な粘度と対応する値となるように印刷媒体表面のｐＨ値を下げることで、インクの粘度を上昇させることが可能である。これは、インクが酸性である印刷媒体表面に付着した際、顔料が印刷媒体表面の水素イオンＨ^＋によって電気的に中和された結果、顔料同士が凝集するためである。それにより、隣接したドット間の混色を防止するとともに、顔料が印刷媒体の奥深く（さらには裏面まで）浸透するのを防止することが可能となる。ただし、必要な粘度と対応するｐＨ値となるようにインクのｐＨ値を下げるためには、印刷媒体表面のｐＨ値を必要な粘度と対応するインクのｐＨ値よりも低くしておく必要がある。

また、インクを必要な粘度とするためのｐＨ値は、インクの特性によって異なる。すなわち、図２のインクＡに示すように、比較的中性に近いｐＨ値で顔料が凝集して粘度が上がるインクもあれば、インクＡとは異なる特性を持つインクＢに示すように、顔料を凝集させるためにインクＡよりも低いｐＨ値が必要なインクも存在する。

着色剤がドット内で凝集する挙動や、ビヒクルの乾燥速度や被処理物内への浸透速度は、ドットの大きさ（小滴、中滴、大滴）によって変わる液滴量や、被処理物の種類などによって異なる。そこで実施形態では、プラズマ処理におけるプラズマエネルギー量を、被処理物の種類や印刷モード（液滴量）などに応じて最適な値に制御してもよい。

ここで、図３〜図６を用いて、実施形態にかかるプラズマ処理を施した場合と施していない場合との印刷物の違いを説明する。図３は、実施形態にかかるプラズマ処理を施していない被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図であり、図４は、図３に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。図５は、実施形態にかかるプラズマ処理を施した被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図であり、図６は、図５に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。なお、図３および図５に示す印刷物を得るにあたり、デスクトップ型のインクジェット記録装置を用いた。また、被処理物２０には、コート層２１を備える一般的なコート紙を用いた。

プラズマ処理を施していないコート紙は、コート紙表面にあるコート層２１の濡れ性が悪い。そのため、プラズマ処理を施していないコート紙に対してインクジェット記録処理にて形成した画像では、たとえば図３および図４に示すように、ドットの着弾時にコート紙の表面に付着したドットの形状（ビヒクルＣＴ１の形状）が歪になる。また、ドットの乾燥が十分でない状態で近接ドットを形成すると、図３および図４に示すように、コート紙への近接ドットの着弾時にビヒクルＣＴ１およびＣＴ２同士が合一し、これによりドット間で顔料Ｐ１およびＰ２の移動（混色）が起き、その結果、ビーディング等による濃度ムラが生じてしまう場合がある。

一方、実施形態にかかるプラズマ処理を施したコート紙は、コート紙表面にあるコート層２１の濡れ性が改善されている。そのため、プラズマ処理を施したコート紙に対してインクジェット記録処理にて形成した画像では、たとえば図５に示すように、ビヒクルＣＴ１がコート紙の表面に比較的平坦な真円状に広がる。これにより、図６のようにドットが平坦な形状となる。また、プラズマ処理で形成された極性官能基によってコート紙表面が酸性になるため、インク顔料が電気的に中和され、顔料Ｐ１が凝集してインクの粘性が上がる。これにより、図６のようにビヒクルＣＴ１およびＣＴ２が合一した場合でも、ドット間の顔料Ｐ１およびＰ２の移動（混色）が抑制される。さらに、コート層２１内部にも極性官能基が生成されるため、ビヒクルＣＴ１の浸透性が上がる。これにより比較的短時間で乾燥することが出来る。濡れ性向上により真円状に広がったドットが、浸透しながら凝集することにより、顔料Ｐ１が高さ方向に均等に凝集され、ビーディング等による濃度ムラの発生を抑えることが可能となる。なお、図４、図６は模式図であり、実際には図６の場合にも顔料は層になって凝集している。

このように、実施形態にかかるプラズマ処理を施した被処理物２０では、プラズマ処理によって被処理物２０の表面に親水性の官能基が生成されて濡れ性が改善される。さらに、プラズマ処理によって被処理物２０の表面粗さが大きくなり、その結果、被処理物２０表面の濡れ性がさらに向上する。また、プラズマ処理によって極性官能基が形成された結果、被処理物２０表面が酸性になる。それらにより、着弾したインクが被処理物２０表面で均一に拡がりつつ、マイナスに帯電した顔料が被処理物２０表面で中和されることで凝集して粘性が上がり、結果的にドットが合一したとしても顔料の移動を抑制することが可能となる。また、被処理物２０表面に形成されたコート層２１内部にも極性官能基が生成されることで、ビヒクルが速やかに被処理物２０内部に浸透し、これにより乾燥時間を短縮することが出来る。つまり、濡れ性が上がることで真円状に広がったドットは、凝集によって顔料の移動が抑えられた状態で浸透することで、真円に近い形状を保つことが可能となる。

図７は、実施形態にかかるプラズマエネルギー量と被処理物表面の濡れ性、ビーディング、ｐＨ値および浸透性との関係を示すグラフである。図７では、被処理物２０としてコート紙へ印刷した場合の表面特性（濡れ性、ビーディング、ｐＨ値、浸透性（吸液特性））がプラズマエネルギー量に依存してどのように変化するかが示されている。なお、図７に示す評価を得るにあたり、インクには、顔料が酸により凝集する特性の水性顔料インク（マイナスに帯電した顔料が分散されているアルカリ性インク）を使用した。

図７に示すように、コート紙表面の濡れ性は、プラズマエネルギー量が低い値（たとえば０．２Ｊ／ｃｍ^２程度以下）で急激に良くなり、それ以上エネルギーを増加させてもあまり改善はしない。一方、コート紙表面のｐＨ値は、ある程度まではプラズマエネルギー量を高めることにより低下していく。ただし、プラズマエネルギー量がある値（たとえば４Ｊ／ｃｍ^２程度）を超えたところで飽和状態になる。また、浸透性（吸液特性）は、ｐＨの低下が飽和したあたり（たとえば４Ｊ／ｃｍ^２程度）から急激に良くなっている。ただし、この現象は、インクに含まれている高分子成分に依存して異なる。

上述したように、被処理物２０表面の特性と画像品質との関係では、表面の濡れ性が向上することにより、ドットの真円度が向上している。この理由としては、プラズマ処理による表面粗さの増加および生成された親水性の極性官能基によって被処理物２０表面の濡れ性が向上するとともにこれが均一化したことが考えられる。また、被処理物２０表面のゴミや油分や炭酸カルシウムなどの撥水要因がプラズマ処理によって除外されることも１つの要因と考えられる。すなわち、被処理物２０表面の濡れ性が向上しつつ被処理物２０表面の不安定要因が取り除かれた結果、液滴が円周方向に均等に拡がり、ドットの真円度が向上すると考えられる。

また、被処理物２０表面を酸性化（ｐＨの低下）させることにより、インク顔料の凝集、浸透性の向上、ビヒクルのコート層内部への浸透などが生じる。これらにより、被処理物２０表面の顔料濃度が上昇するため、ドットが合一したとしても、顔料の移動を抑えることが可能となり、その結果、顔料の混濁が抑制し、顔料を均一に被処理物表面に沈降凝集させることが可能となる。ただし、顔料混濁の抑制効果は、インクの成分やインクの滴量に依存して異なる。たとえばインクの滴量が小滴の場合、大滴の場合に比べて、ドットの合一による顔料の混濁は発生し難い。それは、ビヒクル量が小滴の場合の方が、ビヒクルがより早く乾燥・浸透するためであり、少しのｐＨ反応で顔料を凝集することができるためである。なお、プラズマ処理の効果は、被処理物２０の種類や環境（湿度など）によって変動する。そこで、プラズマ処理におけるプラズマエネルギー量を、液滴の量や被処理物２０の種類、環境などに応じて最適な値に制御してもよい。その結果、被処理物２０の表面改質効率が向上し、さらなる省エネを達成することが可能な場合が存在する。

ここで、プラズマエネルギー量とドットの真円度との関係を説明する。図８は、プラズマエネルギー量とドット径との関係を示すグラフである。図９は、プラズマエネルギー量とドットの真円度との関係を示すグラフである。図１０は、プラズマエネルギー量と実際に形成されたドット形状との関係を示す図である。なお、図８〜図１０では、同色同種のインクを用いた場合を示す。

図８に示すように、プラズマエネルギー量を大きくした場合、ＣＭＹＫのいずれの顔料についても、そのドット径が小さくなる傾向にある。これは、プラズマ処理の結果、顔料の凝集効果（凝集による粘性の増加）と浸透性効果（ビヒクルのコート層２１内部への浸透）とが向上し、これにより、ドットが拡がる過程で迅速に凝集・浸透するためであると考えられる。このような効果を利用することで、ドット径をコントロールすることが可能になる。すなわち、プラズマエネルギー量を制御することで、ドット径を制御することが可能である。

また、図９および図１０に示すように、ドットの真円度は、プラズマエネルギー量が低い値（たとえば０．２Ｊ／ｃｍ^２程度以下）であっても大幅に改善されている。これは、上述したように、被処理物２０をプラズマ処理することで、ドット（ビヒクル）の粘性が上がるとともにビヒクルの浸透性が上がり、これにより顔料が均等に凝集されたためであると考えられる。

また、ドット内の顔料ムラについて、プラズマ処理を行った場合と行わなかった場合とについて説明する。図１１は、実施形態にかかるプラズマ処理を行わなかった場合のドットの濃度を示すグラフである。図１２は、プラズマ処理を行った場合のドットの濃度を示すグラフである。なお、図１１および図１２では、それぞれ図面中右下にあるドット画像における線分ａ−ｂ上の濃度を示している。

図１１および図１２の測定では、形成したドットの画像を取り込み、その画像における濃度ムラを測定して、濃度のバラツキを計算した。図１１および図１２を比較すると明らかなように、プラズマ処理を行った場合（図１２）の方が、行わなかった場合（図１１）よりも、濃度のバラツキ（濃度差）を小さくすることができた。そこで、以上のような算出方法にて求めた濃度のバラツキに基づいて、一番バラツキ（濃度差）が小さくなるように、プラズマ処理におけるプラズマエネルギー量を最適化してもよい。これにより、より鮮明な画像を形成することが可能となる。

なお、濃度のバラツキは、上述した算出方法に限らず、顔料の厚みを光干渉膜厚計測手段にて測定して算出してもよい。その場合、顔料の厚みの偏差を最小にするように、プラズマエネルギー量の最適値を選定してもよい。

つづいて、実施形態にかかる被処理物改質装置、印刷装置、被処理物改質システム、印刷システム、印刷物の製造方法、およびプログラムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色の吐出ヘッド（記録ヘッド、インクヘッド）を有する画像形成装置を説明するが、これらの吐出ヘッドに限定されない。すなわち、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）及びその他の色に対応する吐出ヘッドを更に有してもよいし、ブラック（Ｋ）のみの吐出ヘッドを有していてもよい。ここで、以後の説明において、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの夫々に対応するものとする。

また、実施形態では、被処理物として、ロール状に巻かれた連続紙（以下、ロール紙という）を用いるが、これに限定されるものではなく、たとえばカット紙など、画像を形成できる記録媒体であればよい。そして、紙の場合その種類としては例えば、普通紙、上質紙、再生紙、薄紙、厚紙、コート紙等を用いることができる。また、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜及びその他表面にインク等で画像を形成することができるものも被処理物として用いることができる。ここで、ロール紙は、切断可能なミシン目が所定間隔で形成された連続紙（連帳紙、連続帳票）であってよい。その場合、ロール紙におけるページ（頁）とは、例えば所定間隔のミシン目で挟まれる領域とする。

図１３は、実施形態にかかる印刷装置（システム）の概略構成例を示す模式図である。図１３に示すように、印刷装置（システム）１は、被処理物２０（ロール紙）を搬送経路Ｄ１に沿って搬入（搬送）する搬入部３０と、搬入された被処理物２０に対して前処理としてのプラズマ処理を施すプラズマ処理装置１００と、プラズマ処理された被処理物２０の表面に画像を形成する画像形成装置４０とを有する。画像形成装置４０は、プラズマ処理された被処理物２０にインクジェット処理により画像を形成するインクジェットヘッド１７０と、被処理物２０に形成された画像を読み取るパターン読取部１８０と、を含むことができる。また、画像形成装置４０は、画像が形成された被処理物２０を後処理する後処理部を含んでもよい。さらに、印刷装置（システム）１は、後処理された被処理物２０を乾燥する乾燥部５０と、画像形成された（場合によってはさらに後処理された）被処理物２０を搬出する搬出部６０とを有してもよい。なお、パターン読取部１８０は、搬送経路Ｄ１上における乾燥部５０よりも下流の位置に設けられていてもよい。さらにまた、印刷装置（システム）１は、印刷用の画像データからラスタデータを生成したり、印刷装置（システム）１の各部を制御したりする制御部１６０を含んでもよい。この制御部１６０は、有線または無線のネットワークを介して印刷装置（システム）１と通信可能であるとする。なお、制御部１６０は、単一のコンピュータで構成されている必要はなく、複数のコンピュータがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークを介して接続された構成であってもよい。また、制御部１６０は、印刷装置（システム）１の各部に個別に設けられた制御部を含む構成であってもよい。また、印刷システムとして構成される場合には、制御部１６０は何れかの装置に含まれてもよい。

なお、図１３に示す各部（装置）は、別の筐体で存在し全体で印刷システム１を構成してもよいし、同じ筐体内に納められて印刷装置１を構成してもよい。印刷システム１として構成される場合には、制御部１６０は何れかの部または装置に含まれてもよい。

つづいて、実施形態にかかる印刷装置（システム）１を、より詳細に説明する。印刷装置（システム）１では、インクジェット記録手段の下流側に、形成されたドットの画像を取得するパターン読取手段が設けられる。また、取得した画像を解析して、ドットの真円度、ドット径、濃度のバラツキ等を算出し、この結果に基づいてプラズマ処理手段をフィードバック制御またはフィードフォワード制御するように構成することも可能である。

図１４に、実施形態にかかる印刷装置（システム）１におけるプラズマ処理装置からインクジェット記録装置の下流に配置されたパターン読取部までの概略構成例を示す。その他の構成は、図１３に示す印刷装置（システム）１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図１４に示すように、印刷装置（システム）１は、搬送経路Ｄ１の上流側に配置されたプラズマ処理装置１００と、搬送経路Ｄ１におけるプラズマ処理装置１００よりも下流側に配置されたインクジェットヘッド１７０と、インクジェットヘッド１７０よりも下流側に配置されたパターン読取部１８０と、プラズマ処理装置１００の各部を制御する制御部１６０とを含む。インクジェットヘッド１７０は、上流側に配置されたプラズマ処理装置１００によって表面がプラズマ処理された被処理物２０にインクを吐出して画像形成を行う。なお、インクジェットヘッド１７０は、別に設けられた制御部（不図示）によって制御されてもよいし、制御部１６０によって制御されてもよい。

プラズマ処理装置１００は、搬送経路Ｄ１に沿って配列された複数の放電電極１１１〜１１６と、各放電電極１１１〜１１６に高周波・高電圧のパルス電圧を供給する高周波高圧電源１５１〜１５６と、複数の放電電極１１１〜１１６に対して共通に設けられたカウンター電極１４１と、放電電極１１１〜１１６とカウンター電極１４１との間を搬送経路Ｄ１に沿って流れるように配置されたベルトコンベア型の無端状の誘電体１２１およびローラ１２２と、を備える。被処理物２０は搬送経路Ｄ１を搬送されながらプラズマ処理される。搬送経路Ｄ１に沿って配列する複数の放電電極１１１〜１１６を用いる場合には、図１４に示すように、誘電体１２１に無端状のベルトが用いられることが好適である。

制御部１６０は、ローラ１２２を駆動することで、誘電体１２１を循環させる。被処理物２０は、上流の搬入部３０（図１３参照）から誘電体１２１上に搬入されると、誘電体１２１の循環によって搬送経路Ｄ１を通過する。

また、制御部１６０は、複数の高周波高圧電源１５１〜１５６を個別にオン／オフすることが可能である。高周波高圧電源１５１〜１５６は、それぞれ制御部１６０からの指示にしたがって、高周波・高電圧のパルス電圧を放電電極１１１〜１１６に供給する。

パルス電圧は、すべての放電電極１１１〜１１６に供給されてもよいし、放電電極１１１〜１１６のうちの一部に供給されてもよい。すなわち、被処理物２０の表面を所定のｐＨ値以下とするのに必要な数の放電電極に供給されればよい。また、制御部１６０は、各高周波高圧電源１５１〜１５６から供給されるパルス電圧の周波数および電圧値を調整することで、被処理物２０の表面を所定のｐＨ値以下とするのに必要となるプラズマエネルギー量に調整してもよい。さらに、制御部１６０は、高周波高圧電源１５１〜１５６の駆動数（すなわち、パルス電圧を印加する放電電極の本数）を選択することで、被処理物２０に対するプラズマエネルギー量を調整してもよい。さらにまた、制御部１６０は、たとえば印刷速度情報や被処理物２０の種類（たとえばコート紙やＰＥＴフィルムなど）に応じて、高周波高圧電源１５１〜１５６の駆動数、および／または、各放電電極１１１〜１１６に与えるプラズマエネルギー量を調整してもよい。

ここで、被処理物２０表面を必要十分にプラズマ処理するために必要なプラズマエネルギー量を得る方法の１つとしては、プラズマ処理の時間を長くすることが考えられる。これは、たとえば被処理物２０の搬送速度を遅くすることで実現可能である。ただし、印刷処理のスループットを上げるためには、プラズマ処理の時間を短くすることが望まれる。プラズマ処理時間を短くする方法としては、上述のように、放電電極１１１〜１１６を複数備え、印刷速度および必要なプラズマエネルギー量に応じて必要な数の放電電極１１１〜１１６を駆動する方法や、各放電電極１１１〜１１６が被処理物２０に与えるプラズマエネルギー量の強度を調整する方法などが考えられる。ただし、これらに限定されるものではなく、これらを組み合わせた方法や、その他の方法など、適宜変更することが可能である。

また、複数の放電電極１１１〜１１６を備えることは、被処理物２０の表面を均一にプラズマ処理する点においても有効である。すなわち、たとえば同じ搬送速度（または印刷速度）とした場合、１つの放電電極でプラズマ処理を行う場合よりも複数の放電電極でプラズマ処理を行う場合の方が被処理物２０がプラズマの空間を通過する時間を長くすることが可能となる。その結果、より均一に被処理物２０の表面にプラズマ処理を施すことが可能となる。

また、図１４において、パターン読取部１８０は、たとえば被処理物２０に形成された画像のドットを撮像する。以下の説明では、画像内に形成された解析用ドットパターンである場合を例に挙げて説明する。

パターン読取部１８０で取得された画像は、制御部１６０に入力される。制御部１６０は、入力された画像を解析することで、解析用ドットパターンにおけるドットの真円度、ドット径、濃度のバラツキ等を算出し、この算出結果に基づいて、駆動する放電電極１１１〜１１６の数、および／または、各高周波高圧電源１５１〜１５６から各放電電極１１１〜１１６へ供給するパルス電圧のプラズマエネルギー量を調整する。

また、インクジェットヘッド１７０としては、複数の同色ヘッド（４色×４ヘッド）を備えてもよい。これにより、インクジェット記録処理の高速化が可能になる。その際、たとえば高速で１２００ｄｐｉの解像度を達成するためには、インクジェットヘッド１７０における各色のヘッドは、インクを吐出するノズルとノズルとの間隔を補正するようにずらして固定される。さらに、各色のヘッドには、そのノズルから吐出されるインクのドットが大／中／小滴と呼ばれる３種類の容量に対応するように、いくつかのバリエーションを持った駆動周波数の駆動パルスが入力される。

つづいて、実施形態で使用する印刷設定テーブルの作成について、図面を参照して詳細に説明する。図１５は、実施形態にかかる印刷設定テーブルの作成手順チャートを示す図である。図１６は、実施形態にかかる解像度と滴量との対応関係を示す図である。図１７は、実施形態にかかる滴量と紙種とに応じたプラズマエネルギー量との対応関係を示す図である。図１８は、実施形態にかかる印刷設定テーブルの一例を示す図である。なお、図１５に示す手順は、ユーザが印刷装置（システム）１や不図示の印刷制御装置またはＰＣ等の端末を用いて行うものであってよい。以下の説明では、簡略化のため、ユーザが印刷設定テーブルの作成に使用する装置を、単に設定端末という。

図１５に示すように、印刷設定テーブルの作成では、まず、印刷装置（システム）１の機種名（ステップＳ１）と、インクの銘柄（ステップＳ２）と、被処理物２０の紙種（ステップＳ３）と、解像度（ステップＳ４）と、インクセット（ステップＳ５）とが設定される。図１５に示す例では、機種名として‘Ｎ’が設定され（ステップＳ１）、インクの銘柄（インク名ともいう）として‘Ｎ用インク’が設定され（ステップＳ２）、紙種として‘普通紙Ｂ’が設定され（ステップＳ３）、解像度として‘１２００ｄｐｉ’が設定され（ステップＳ４）、インクセットとして‘６色インク’が設定される（ステップＳ５）。なお、ステップＳ１〜Ｓ５の設定は、ユーザが必要に応じて入力するものであってよい。その場合、実施形態では、機種名とインクの銘柄と紙種と解像度とインクセットとの組み合わせの中から、ユーザによって設定された組み合わせの数分の印刷設定テーブルが作成される。

つぎに、印刷で使用するインクドットの滴量（インク滴量ともいう）が設定される（ステップＳ６）。インク滴量は、たとえば図１６に示す解像度と滴量との対応関係に基づいて設定される。設定端末は、たとえば図１６に示す対応関係テーブルを保持しており、ステップＳ４で入力された解像度に応じて、対応するインク滴量を自動的に設定してもよい。

つぎに、設定端末は、たとえばステップＳ１で入力された機種名から対象の印刷装置（システム）がシリアル型プリンタであるかライン型プリンタであるかを判断し、シリアル型プリンタである場合には、印刷時のパス数（ステップＳ７）と、印刷方向（ステップＳ８）とを設定する。なお、パス数の設定では、インクを複数のパスに分割して吐出する際のパス数が設定される。印刷方向の設定では、たとえばシリアル型プリンタにおけるインクジェットヘッド１７０を搭載したキャリッジのスキャン方向（主走査方向）への移動に際して、片方向の移動（往路または復路）時にインクを吐出するか、もしくは、両方向の移動（往路および復路）時にインクを吐出するかが設定される。

つぎに、設定端末は、インク総量規制の設定（ステップＳ９）と、リニアライゼーションの調整（ステップＳ１０）とを実行する。インク総量規制の設定では、たとえば、１次色インク吐出量の上限値と、３次色インク吐出量の上限値とが設定される。１次色インク吐出量上限値の設定では、たとえば、印刷密度を０〜１００％で振り、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの１次色のベタ画像においてビーディングやブリーディングやフェザリングなどの印刷不具合が発生しないインク吐出量の上限値が、印刷密度１００％の１次色インク吐出量上限値として設定される。印刷密度が１００％未満の１次色インク吐出量は、印刷密度０〜１００％までの間が均等になるように割り当てられる。同様に、グリーン、ブルーおよびレッドに関する２次色インク吐出量上限値と、イエロー、マゼンタ、シアンからなるコンポジットブラックのインク吐出量上限値とを決定し、印刷密度０〜１００％までの間が均等になるように２次色とコンポジットブラックとのインク吐出量が割り当てられる。さらに同様にして、３次色インク吐出量上限値と、印刷密度０〜１００％までの間が均等になる３次色のインク吐出量が割り当てられる。また、リニアライゼーションの調整では、印刷結果として得られる色の階調が調整される。

つぎに、設定端末は、印刷対象の原稿画像データが決まっている場合には、原稿画像データの色情報（たとえばＲＧＢ値）からＩＣＣプロファイルを作成する（ステップＳ１１）。ただし、印刷対象の原稿画像データが不定の場合には、ＩＣＣプロファイルの作成は、別途、たとえば印刷制御装置や印刷装置（システム）１において実行されてもよい。また、原稿画像データが予めＩＣＣプロファイルを有している場合には、ステップＳ１１では、原稿画像データのＩＣＣプロファイルを、ステップＳ１で設定した機種名に好適なＩＣＣプロファイルに変換する処理が実行されてもよい。

つぎに、設定端末は、プラズマ処理での放電電極の出力値（プラズマエネルギー量に相当）を設定する（ステップＳ１２）。プラズマエネルギー量の設定は、たとえば図１７に示す滴量と紙種とに応じたプラズマエネルギー量との対応関係を示すテーブルを用いて行われる。設定端末は、たとえば図１７に示す対応関係テーブルを保持しており、ステップＳ６で設定したインク滴量と、ステップＳ３で設定した紙種とに基づいて、対応するプラズマエネルギー量を自動的に特定する。

以上のような作成手順チャートに従うことで、図１８に示すような印刷設定テーブルが作成される。作成された印刷設定テーブルは、たとえばＵＳＢメモリやＳＤメモリカードやＣＤやＤＶＤなどの記録メディアを介して他の印刷装置（システム）１に配布したり、公衆回線やインターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの通信回線を介して他の印刷装置（システム）１にダウンロードしたりすることが可能である。もしくは、携帯電話機やスマートフォンやスマートデバイスなどの携帯型電子機器を介して印刷装置（システム）１に組み込むことも可能である。

つづいて、以上のように作成された印刷設定テーブルを印刷装置（システム）１に組み込む際の動作について、図面を参照して詳細に説明する。作成された印刷設定テーブルは、実際に原稿画像を印刷する印刷装置（システム）１の印刷制御装置におけるメモリ等に登録される。図１９および図２０は、実施形態にかかる印刷制御装置を搭載した印刷装置（システム）１に印刷設定データを組み込む際の流れを説明するための図である。ただし、図１９において、印刷制御装置１６１は、印刷装置（システム）１の内部に組み込まれている必要はなく、インターネットやＬＡＮなどのネットワークを介した外部に設けられていてもよい。

まず、図１９に示すように、印刷制御装置１６１には、印刷装置（システム）１の機種名に対応する１つ以上の印刷設定テーブルが登録される。登録された印刷設定テーブルは、印刷制御装置１６１のデータ格納部１６２に格納され、必要に応じて処理部１６４に呼び出される。処理部１６４には、印刷対象の画像チャート（ベクタデータ）も入力される。この画像チャート（ベクタデータ）は、印刷制御装置１６１の画像チャート格納部１６３から入力されてもよいし、外部から入力されてもよい。

印刷制御装置１６１の処理部１６４は、入力された画像チャート（ベクタデータ）を実際の印刷に用いる原稿画像データ（ラスタデータ）に変換する。ここで、画像チャート（ベクタデータ）を原稿画像データ（ラスタデータ）に変換する方法について説明する。ＰＣ等で作成されたアプリケーションのデータ（ベクタデータ）は、印刷装置（システム）１が理解できない形式で作成されているため、印刷装置（システム）１において理解できるデータ（ラスタデータ）に変換する必要がある。この処理は、処理部１６４におけるＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で実行される。ここで、ベクタデータがなめらかな曲線で表現されたデータであるのに対し、ラスタデータはドットの集合で表現されたデータであるため、ラスタデータを拡大すると輪郭部分にジャギーが発生してしまう。その反面、ラスタデータは、写真画像のような微細な色表現には適しているという特徴がある。そこで、ＲＩＰは、ベクタデータから印刷装置（システム）１の解像度に応じたラスタデータを生成する。また、ＲＩＰは、原稿画像データの色情報（たとえばＲＧＢ）を印刷装置（システム）１に対応した色情報（たとえばＣＭＹＫ）に変換する処理も実行する。

つづいて、ユーザは、データ格納部１６２に登録された複数の印刷設定テーブルから、被処理物２０に適した印刷条件（印刷モード）を有する印刷設定テーブルを呼び出す。これにより、呼び出された印刷設定テーブルが処理部１６４に移動する。一方、印刷装置（システム）の制御部１６０も、印刷設定テーブルを保有している。印刷制御装置１６１の処理部１６４と印刷装置（システム）１の制御部１６０とは、それぞれが保有する印刷設定テーブルのうち、機種名およびインクセット設定値の情報を交換し、これらに条件不一致がないことを確認する。なお、機種名およびインクセットの他に、紙種やインク名の情報を交換して条件不一致があるか否かを判定してもよい。

条件不一致がないことが確認されると、制御部１６０は、印刷設定テーブルに登録されている解像度、インク滴量、インク総量規制、リニアライゼーション、パス数、印刷方向および放電電極出力のそれぞれ設定値を用いて、試し印刷を実行する。その際、ＩＣＣプロファイル設定値と色特性変換テーブルとを用いて目標のガマット（たとえばＪａｐａｎ Ｃｏｌｏｒのガマット）が確保できるように各色インクの混合比を決める。その後、制御部１６０は、被処理物２０を設定された放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）でプラズマ処理するとともに、画像チャート（ベクターデータ）をＲＩＰでラスタデータとした原稿画像データをプラズマ処理後の被処理物２０に試し印刷する。なお、印刷装置（システム）の制御部１６０が印刷設定テーブルを保有していない場合、データ格納部１６２から読み出した印刷設定テーブルを制御部１６０に通知すればよい。

つづいて、制御部１６０は、試し印刷により形成された画像を確認することで、画像の品質を評価する。試し印刷の実行から放電電極出力設定値の更新までの動作は、図２０を用いて説明する。なお、図２０には、制御部１６０の動作を示す。また、図２０では、画像の品質を評価するための指標としてインクドットの真円度を用いた場合を例示するが、これに限られるものではない。

図２０に示すように、制御部１６０は、まず、試し印刷用に、印刷設定テーブルから放電電極出力（プラズマエネルギー量：０．１２Ｊ／ｃｍ^２）を読み出し、これをプラズマ処理装置１００に設定する（ステップＳ１０１）。つぎに、プラズマ処理装置１００においてプラズマ処理を開始し（ステップＳ１０２）、つづいて、画像形成装置４０において原稿画像データを試し印刷する（ステップＳ１０３）。

つぎに、制御部１６０は、パターン読取部１８０で試し印刷された原稿画像を読み取り、得られた画像のドットを解析することで、ドットの真円度が十分であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ドットの真円度が十分でない場合（ステップＳ１０４；ＮＯ）、制御部１６０は、最適な放電電極出力（プラズマエネルギー量）となるように、放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）を見直し、見直された設定値（たとえばプラズマエネルギー量：０．１４Ｊ／ｃｍ^２）に変更する（ステップＳ１０５）。なお、放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）の見直しは、たとえば予め定めておいた調整値を現在の設定値から増減する方法や、真円度の目標値からのずれに応じて算出された調整値を現在の設定値から増減する方法など、種々の方法で実現することが可能である。

このように、放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）を見直すと、制御部１６０は、変更後の放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）を印刷制御装置１６１へ通知し、この値でデータ格納部１６２に格納されている印刷設定テーブルにおける該当する放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）を更新し（ステップＳ１０６）、その後、ステップＳ１０２へリターンする。なお、制御部１６０は、自身が保有する印刷設定テーブルの放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）も変更後の値に更新する。

一方、ドットの真円度が十分である場合（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、制御部１６０は、プラズマ処理を終了して（ステップＳ１０７）、本動作を終了する。これにより、印刷設定テーブルに登録された放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）が最適な値に更新される。

なお、以上の説明では、印刷設定テーブルに放電電極出力設定値（プラズマエネルギー量）が登録される場合を例示したが、これに限らず、たとえばプラズマエネルギー量の代わりに、各高周波高圧電源１５１〜１５６から供給されるパルス電圧の周波数および／または電圧値や、高周波高圧電源１５１〜１５６の駆動数（すなわち、パルス電圧を印加する放電電極の本数）が登録されていてもよい。

また、プラズマ処理装置１００において、放電電極の出力を計測するように構成することも可能である。図２１は、放電電極の出力を計測する構成を示す模式図である。なお、図２１では、簡略化のため、放電電極が１つである場合を示す。

図２１に示す構成では、高周波高圧電源１５０が、放電電極１１０へ流れる出力電流を計測するための電流モニタ１５８を備えている。この構成は、複数の高周波高圧電源１５１〜１５６および放電電極１１１〜１１６を備えている場合には、それぞれの高周波高圧電源１５１〜１５６に設けられてよい。制御部１６０は、印刷設定テーブルの放電電極出力設定値に従い、たとえば低電流制御式の電流モニタ１５８を有する高周波高圧電源１５０に、放電電極１１０へ電流を流すための放電電極出力設定信号を出力する。高周波高圧電源１５０は、入力された放電電極出力設定信号にしたがって放電電極１１０にパルス電圧を印加する。電流モニタ１５８は、その際の出力電流を計測し、その計測値もしくはその積算値（電力量）を出力電流モニタ信号として制御部１６０へ送信する。出力電流モニタ信号を受信した制御部１６０は、たとえばその値を不図示のディスプレイに表示したり、ユーザが携帯するスマートフォンやスマートデバイスなどの端末に送信したりしてもよい。それにより、ユーザに対して実質的にリアルタイムにプラズマ処理装置１００の消費電力を知らせることや、時間帯ごとの消費電力の統計を取ること等が可能となる。さらに、出力電流の電流波形を計測することで、最適な電流波形を特定することも可能である。それらの結果、印刷処理に要する消費エネルギーの低減等が可能となる。

また、放電電極の出力を計測することで、異常放電などの装置不具合を検出することも可能である。図２２は、放電電極の出力に基づいて放電電極の出力異常が検出された際の動作例を示すフローチャートである。

図２２に示すように、制御部１６０は、出力電流モニタ信号を入力すると（ステップＳ２０１）、出力電流モニタ信号が示す電流値と、予め決定しておいた正常動作時の電流値との差ΔＩを算出し、その差ΔＩが予め設定しておいた許容範囲内（±０．５ｍＡ以下）であるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。差ΔＩが許容範囲内（±０．５ｍＡ以下）である場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）、制御部１６０は、プラズマ処理を含む印刷処理の継続を判断し（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１へリターンする。

一方、差ΔＩが許容範囲外である場合（ステップＳ２０２；ＮＯ）、制御部１６０は、放電電極１１０で出力異常が発生していると判断し（ステップＳ２０４）、印刷装置（システム）１（特に、プラズマ処理装置１００）を停止する（ステップＳ２０５）。つづいて、制御部１６０は、放電電極の出力異常が発生したことを不図示のディスプレイに表示する（ステップＳ２０６）とともに、予め登録された通知先（たとえば電子メールアドレス等）へ、放電電極の出力異常が発生したことを送信する（ステップＳ２０７）。その後、制御部１６０は、異常が解消されるまで待機する（ステップＳ２０８；ＮＯ）。出力異常が解消されると（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、制御部１６０は、終了するか否かを判定し（ステップＳ２０９）、終了しない場合（ステップＳ２０９；ＮＯ）、ステップＳ２０１へリターンする。一方、終了する場合（ステップＳ２０９；ＹＥＳ）、制御部１６０は、本動作を終了する。

以上のように、異常放電などの装置不具合をユーザに通知する構成とすることで、不具合の早期発見および早期解消が可能となり、それにより、さらなる生産性の向上が可能となる。なお、図２２では、出力電流の電流値に基づいて放電電極１１０の出力異常を検出したが、これに限られるものではない。たとえば出力電流の電流波形に基づいて放電電極１１０の出力異常を検出してもよい。

また、実施形態では、印刷装置（システム）１にセットされた被処理物２０の紙種を検出し、検出された紙種に応じて使用する印刷設定テーブルを検出し、検出された紙種に応じて使用する印刷設定テーブルを呼び出すように構成することも可能である。図２３に、その場合の印刷動作の流れを示す。

図２３に示すように、本動作では、まず、印刷装置（システム）１に搭載された被処理物検出手段が、セットされた被処理物２０の紙種を特定する（ステップＳ３０１）。被処理物検出手段は、たとえば被処理物２０の表面にレーザ光を照射してその反射光の干渉スペクトルを分析することで紙種を特定する機構や、被処理物２０の梱包箱に記載されているバーコードをリーダで読み取ることで紙種を特定する機構などであってよい。

検出された被処理物２０の紙種は、印刷装置（システム）１の制御部１６０から印刷制御装置１６１へ通知される（ステップＳ３０２）。これに対し、印刷制御装置１６１は、特定された被処理物２０の紙種に該当する全ての印刷設定テーブルをデータ格納部１６２から検索して特定し（ステップＳ３０３）、特定した印刷設定テーブルの一覧をディスプレイに表示する（ステップＳ３０４）。つづいて、印刷制御装置１６１は、一覧表示に対する印刷設定テーブルの選択と、選択した印刷設定テーブルの各項目に対する変更とを、ユーザから受け付ける（ステップＳ３０５）。

その後、印刷制御装置１６１から印刷装置（システム）１の制御部１６０へ、ユーザによる変更を反映した印刷設定テーブルを通知する（ステップＳ３０６）。これに対し、印刷装置（システム）１は、通知された印刷設定テーブルに基づいて、プラズマ処理を含む印刷処理を実行し（ステップＳ３０７）、完了次第、本動作を終了する。

以上のように構成することで、ユーザは、画面に表示された印刷設定テーブルから希望する印刷条件を選択し、適宜変更した後、プラズマ処理を含む印刷処理を実行することが可能となるため、生産性をより向上できることが可能となる。

なお、図２３では、印刷設定テーブルの選択および各項目の変更（ステップＳ３０５）を、印刷制御装置１６１の不図示のディスプレイおよび入力部を用いて実行したが、これに限られるものではない。たとえばステップＳ３０４で検索した印刷設定テーブルの一覧を、予め登録されたスマートフォンやスマートデバイスなどの端末に表示し、これに対するユーザ入力を端末から受信するように構成してもよい。

なお、上述における図１５〜図１９を用いて説明した印刷設定テーブルの作成および組込手順では、図１７に示すテーブルを用いて初期のプラズマエネルギー量を決定したが、この方法に限定されず、たとえば最初のプラズマエネルギー量を最小値としておき、得られたテストパターンのドット画像の解析結果に基づいて、プラズマエネルギー量を段階的に上げていくように動作してもよい。

プラズマエネルギー量を最小値から段階的に上げていく場合、図１４における各放電電極１１１〜１１６に印加されるプラズマエネルギー量を下流側から段階的に大きくなるように変化させてもよいし、被処理物２０の搬送速度、すなわち誘電体１２１の巡回速度を変化させてもよい。その結果、図１９を用いて説明した試し印刷では、図２４に示すように、領域ごとに異なるプラズマエネルギー量でプラズマ処理された被処理物２０を得ることができる。なお、図２４では、領域Ｒ１はプラズマ処理をしなかった領域（プラズマエネルギー量＝０Ｊ／ｃｍ^２）であり、領域Ｒ２は０．１Ｊ／ｃｍ^２のプラズマエネルギー量でプラズマ処理された領域を示し、領域Ｒ３は０．５Ｊ／ｃｍ^２のプラズマエネルギー量でプラズマ処理された領域を示し、領域Ｒ４は２Ｊ／ｃｍ^２のプラズマエネルギー量でプラズマ処理された領域を示し、領域Ｒ５は５Ｊ／ｃｍ^２のプラズマエネルギー量でプラズマ処理された領域を示す。

また、図２４に示すような、領域ごとに異なるプラズマエネルギー量でプラズマ処理された被処理物２０に対しては、たとえば図２５に示すような、異なるドット径を持つ複数のドットを含む共通のテストパターンＴＰが、それぞれの領域Ｒ１〜Ｒ５に形成されてもよい。

以上のように形成されたテストパターンＴＰは、図１４におけるパターン読取部１８０によって読み取られる。ここで、図２６に、実施形態にかかるパターン読取部１８０の一例を示す。

図２６に示すように、パターン読取部１８０には、たとえば発光部１８２と受光部１８３とを含む反射型の２次元センサが用いられる。発光部１８２と受光部１８３とは、たとえば被処理物２０に対してドット形成側に配置された筐体１８１内に配置される。筐体１８１の被処理物２０側には開口部が設けられており、発光部１８２から放射された光が被処理物２０表面で反射して、受光部１８３に入射する。受光部１８３は、被処理物２０の表面で反射した反射光量（反射光強度）を結像する。結像された反射光の光量（強度）は、印字（テストパターンＴＰのドットＤＴ）がある部分とない部分とで変化するため、受光部１８３で検出された反射光量（反射光強度）を基にドット形状及びドット内部の画像濃度を検出することが可能である。なお、パターン読取部１８０の構成やその検出方法は、被処理物２０に印刷されたテストパターンＴＰを検出することが可能であれば、種々変更することが可能である。

また、パターン読取部１８０は、発光部１８２の光量および受光部１８３の読出電圧をキャリブレーションする手段として、基準パターン１８５を備えた基準パターン表示部１８４を備えていてもよい。基準パターン表示部１８４は、たとえば所定の被処理物（たとえば普通紙）で構成された直方体の形状をしており、そのうちの１つの面に基準パターン１８５が貼り付けられている。基準パターン表示部１８４は、発光部１８２および受光部１８３のキャリブレーションを行う場合、基準パターン１８５が発光部１８２および受光部１８３側を向くように回転し、キャリブレーションを行わない場合、基準パターン１８５が発光部１８２および受光部１８３側を向かないように反転する。なお、基準パターン１８５は、たとえば図２５で示したようなテストパターンＴＰと同様の形状であってよい。

なお、実施形態では、パターン読取部１８０を用いて取得したドット画像の解析結果に基づいてプラズマエネルギー量を調節する場合を例示したが、これに限らず、たとえばプラズマ処理後の被処理物２０に形成されたテストパターンＴＰに基づいて、ユーザがプラズマエネルギー量を設定するように構成されてもよい。

次に、図を参照しながら、被処理物２０に形成されたテストパターンのドットの大きさの判別方法例について説明する。テストパターンのドットの大きさを判別するには、図２５に示したようなテストパターンＴＰをプラズマ処理後の被処理物２０に記録し、パターン読取部１８０でこのテストパターンＴＰと基準パターン１８５とを撮像することで、図２７に示すようなドットの撮像画像（ドット画像）を取得する。なお、基準パターン１８５の位置は、図２６に示す受光部１８３の全撮像領域（二次元センサ全撮像領域）のうちのいずれの位置であるか、予め計測によって把握されているものとする。制御部１６０は、取得されたテストパターンＴＰのドット画像のピクセルと、基準パターン１８５のドット画像のピクセルとを比較することで、テストパターンＴＰのドット画像に対するキャリブレーションを行なう。その際、たとえば図２７に示すように、完全に円ではないが、円のような図形（たとえばテストパターンＴＰのドットの輪郭部分：実線）があり、これを真円（基準パターン１８５のドットの輪郭部分：一点破線）でフィッティングするが、このフィッティングでは最小二乗法が用いられる。

図２８に示すように、最小二乗法では、円のような図形（実線）と真円（一点破線）との偏差を数値化するために、大まかな中心位置に原点Ｏを取り、この原点Ｏを基準としたＸＹ座標系を設定して、最終的に最適な中心点Ａ（座標（ａ，ｂ））と真円の半径Ｒとを求める。そこで、まず、円のような図形の一周（２π）を角度に基づいて均等に分割し、この分割により得られたデータ点Ｐ１〜Ｐｎそれぞれについて、Ｘ軸に対する角度θｉと原点Ｏからの距離ρｉとを求める。ここで、データ点の数（すなわち、データセットの数）を‘Ｎ’とすると、三角関数の関係から、以下の式（１）を導き出すことができる。

このとき、最適な中心点Ａ（座標（ａ，ｂ））と真円の半径Ｒとは、以下の式（２）で与えられる。

このように、基準パターン１８５のドット画像を読み取り、上記した最小二乗法により算出されたドット径の直径と、基準チャートの直径とを比較してキャリブレーションを行なう。キャリブレーション後、パターンで印字されたドット画像を読み取り、ドットの直径を算出する。

また、真円度は、一般には、円のような図形を２つの同心の幾何学的円で挟んだとき、同心円の間隔が最小となった際の２つの同心円の半径の差で表すが、同心円での最小径／最大径の比率を真円度として定義することもできる。その場合、最小径／最大径の値が‘１’となった場合が真円であることを意味する。この真円度も、ドット画像を取り込むことによって、最小二乗法にて算出することができる。

最大径は、取り込んだ画像のドット中心と円周上の各点とを結んだ際に最大になる距離として求めることができる。一方、最小径は、同様にドット中心点と円周上の各点とを結んだ際に最小になる距離として算出することが可能である。

使用インクの色または種類や被処理物２０のインク浸透状態によっては、ドット径およびドットの真円度が異なる。本実施形態では、使用インクの色または種類や被処理物２０の種類、インクの吐出量に応じて、ドット形状（真円度）やドット径が目標とする値となるようにコントロールすることで、画像の品質を向上する。また、本実施形態では、形成した画像を読み取り、この画像を解析することで、インク吐出量毎のドット径が目的のドット径になるように、プラズマ処理におけるプラズマエネルギー量を調整することにより、高画質化を図っている。

また、本実施形態では、反射光の光量に基づいてドットの顔料濃度を検出できるので、ドット画像を取り込み、そのドット内部の濃度を計測する。その濃度値を、統計計算によりバラツキ分散として算出することで、濃度ムラを測定する。また、算出した濃度ムラが最小となるようにプラズマエネルギー量を選定することで、ドットの合一による顔料の混濁を防止することが可能となり、これにより、さらなる高画質化が図れる。ドット径の制御を優先とするか、濃度ムラの抑制を優先とするか、真円度の向上を優先とするかは、好みの画質に応じてユーザがモードを切り替えられるように構成されてもよい。

以上のように、実施形態では、ドットの真円度又はドット内の顔料のムラが少なくなる、又はドット径が目的の大きさになるように、インクの色や種類に応じてプラズマエネルギー量がコントロールされる。それにより、ドット径の均一化および省エネルギー化を実現しつつ、高画質な印刷物を提供することが可能となる。また、被処理物２０の性状を変更したり印刷速度を変更したりしても、安定したプラズマ処理を行うことが可能であるため、良好な画像記録を安定して実現することが可能となる。

上記した実施形態では、主として被処理物に対してプラズマ処理を行う場合を説明したが、先述の通り、プラズマ処理を行うと被処理物に対するインクの濡れ性が向上する。その結果、インクジェット記録時に付着させるドットが拡がるので、未処理の被処理物に対してイメージ展開した場合と異なる画像が記録される可能性がある。そこで、プラズマ処理した記録媒体に印刷する際は、たとえばインクジェット記録処理を行う際のインクの吐出電圧を下げてインク滴量を少なくすることで対応することが可能である。その結果、インク滴量を削減することが可能となるため、コストダウンすることが可能となる。

図２９は、実施形態にかかるインク吐出量と画像濃度との関係を示すグラフである。図２９において、実線Ｃ１は上述した実施形態にかかるプラズマ処理を行なった際のインク吐出量と画像濃度との関係を示し、破線Ｃ２は上述した実施形態にかかるプラズマ処理を施していない被処理物２０に対してインクジェット記録処理を行った際のインク吐出量と画像濃度との関係を示す。また、一点破線Ｃ３は、破線Ｃ２に対する実線Ｃ１のインク低減率を示す。

図２９における実線Ｃ１と破線Ｃ２との比較、ならびに、一点破線Ｃ３から分かるように、上述した実施形態にかかるプラズマ処理をインクジェット記録処理の前に被処理物２０に施しておくことで、ドットの真円度の向上、ドットの拡大、顔料のドット内の濃度均一化などの効果により、同一画像濃度を得るために必要となるインク吐出量が低減される。

また、上述した実施形態にかかるプラズマ処理をインクジェット記録処理の前に被処理物２０に施しておくことで、被処理物２０に付着した顔料の厚みが薄くなるため、彩度が向上し、色域も拡がる効果を得ることができる。さらに、インク量が低減された結果、そのインクの乾燥エネルギーも低減可能であるため、省エネ効果も得ることが可能である。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１ 印刷装置（印刷システム）
１０、１００ プラズマ処理装置
１１、１１１〜１１６ 放電電極
１２、１２１ 誘電体
１３ 大気圧非平衡プラズマ
１４、１４１ カウンター電極
１５、１５１〜１５６ 高周波高圧電源
２０ 被処理物
３０ 搬入部
４０ 画像形成装置
５０ 乾燥部
６０ 搬出部
１６０ 制御部
１６１ 印刷制御装置
１６２ データ格納部
１６３ 画像チャート格納部
１６４ 処理部
１７０ インクジェットヘッド
１８０ パターン読取部

特許第４６６２５９０号公報 特開２０１０−１８８５６８号公報 特開２００９−２７９７９６号公報

Claims (20)

1. 被処理物表面をプラズマを用いて処理することで、該被処理物の少なくとも表面を酸性化するプラズマ処理手段と、
   前記被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする被処理物改質装置。
2. 前記プラズマ処理手段の出力を計測する計測手段と、
   前記計測手段で計測された計測結果を表示する表示手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の被処理物改質装置。
3. 前記表示手段は、前記計測手段による計測結果の積算値を表示することを特徴とする請求項２に記載の被処理物改質装置。
4. 前記計測手段で計測された計測結果を通信回線を介して通信端末へ送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の被処理物改質装置。
5. 前記制御手段は、前記計測手段で計測された計測結果に基づいて前記プラズマ処理手段に異常が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の被処理物改質装置。
6. 前記制御手段は、前記計測手段で計測された計測結果に基づいて前記プラズマ処理手段に異常が発生したと判定した場合、前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理を停止させることを特徴とする請求項５に記載の被処理物改質装置。
7. 前記プラズマ処理手段は、前記プラズマを発生させるための少なくとも１つの放電電極を備え、
   前記制御手段は、前記少なくとも１つの放電電極に印加する電圧パルスの電圧値または前記電圧パルスを印加する放電電極の本数を調整することで、前記設定手段で設定された印刷モードに基づいた前記プラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の被処理物改質装置。
8. 前記被処理物の種類に対応づけて、前記プラズマ処理手段が前記プラズマの生成に使用するプラズマエネルギー量、前記プラズマ処理手段が備える１つ以上の放電電極に印加する電圧パルスの電圧値、および、前記１つ以上の放電電極における前記電圧パルスを印加する放電電極の本数のうち少なくとも１つを格納するデータ格納手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記被処理物の種類に基づいて、前記データ格納手段から前記使用するプラズマエネルギー量、前記印加する電圧パルスの電圧値、および、前記電圧パルスを印加する放電電極の本数のうち少なくとも１つを特定し、特定した前記使用するプラズマエネルギー量、前記印加する電圧パルスの電圧値、および、前記電圧パルスを印加する放電電極の本数のうち少なくとも１つに基づいて前記プラズマ処理手段を制御することで、前記被処理物の種類に基づいた前記プラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の被処理物改質装置。
9. 請求項１に記載の被処理物改質装置と、
   前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録手段と、
   を備えることを特徴とする印刷装置。
10. 前記記録手段により前記被処理物表面に形成された画像を読み取る読取手段と、
    前記読取手段で読み取られた画像を評価する評価手段と、
    をさらに備え、
    前記制御手段は、前記評価手段による評価結果に基づいて前記プラズマ処理手段が前記プラズマの生成に使用するプラズマエネルギー量を更新する
    ことを特徴とする請求項９に記載の印刷装置。
11. 前記制御手段は、前記被処理物の種類に加え、印刷装置の機種名、インク名、インクセットの色数、解像度、インク滴量、パス数、印刷方向、インク総量規制値およびＩＣＣプロファイルのうち少なくとも１つに基づいた前記プラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御する
    ことを特徴とする請求項９に記載の印刷装置。
12. 前記被処理物の種類を特定する特定手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記特定手段で特定された前記被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御する
    ことを特徴とする請求項９に記載の印刷装置。
13. 前記被処理物の種類と、前記プラズマ処理手段がプラズマの生成に使用するプラズマエネルギー量、前記プラズマ処理手段が備える１つ以上の放電電極に印加する電圧パルスの電圧値、および、１つ以上の放電電極における電圧パルスを印加する放電電極の本数のうち少なくとも１つとを対応づける１つ以上の設定テーブルを格納する格納手段と、
    前記設定テーブルの一覧を表示する表示手段と、
    前記表示手段により表示された前記設定テーブルの一覧からユーザに何れかを選択させる選択手段と、
    をさらに備え、
    前記制御手段は、前記格納手段に格納された前記１つ以上の設定テーブルのうち前記被処理物の種類に対応する設定テーブルを１つ以上特定し、
    前記表示手段は、前記制御手段で特定された１つ以上の設定テーブルの一覧を表示し、
    前記制御手段は、前記選択手段で選択された設定テーブルに基づいて前記プラズマ処理手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の印刷装置。
14. 前記制御手段によって特定された前記設定テーブルの一覧を通信回線を介して通信端末へ送信する送信手段と、
    前記特定された設定テーブルの一覧から前記通信端末を用いて選択された設定テーブルを受信する受信手段と、
    をさらに備え、
    前記制御手段は、前記受信手段で受信された設定テーブルに基づいて前記プラズマ処理手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の印刷装置。
15. 前記記録手段の使用するインクは、負帯電した顔料が液体中で分散しているインクであることを特徴とする請求項９に記載の印刷装置。
16. 前記記録手段の使用するインクは、水性顔料インクであることを特徴とする請求項９に記載の印刷装置。
17. 被処理物表面をプラズマを用いて処理することで、該被処理物の少なくとも表面を酸性化するプラズマ処理装置と、
    前記被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理装置を制御する制御装置と、
    を備えることを特徴とする被処理物改質システム。
18. 請求項１７に記載の被処理物改質システムと、
    前記プラズマ処理装置によるプラズマ処理後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録装置と、
    を備えることを特徴とする印刷システム。
19. 被処理物にインクジェット記録方式で画像が形成された印刷物を製造するための製造方法であって、
    処理対象の被処理物の種類を特定し、
    前記特定された被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理し、
    前記プラズマ処理後の前記被処理物表面に対してインクジェット記録を実行する
    ことを含むことを特徴とする印刷物の製造方法。
20. 被処理物表面をプラズマを用いて処理することで該被処理物の少なくとも表面を酸性化するプラズマ処理手段と、前記プラズマ処理後の前記被処理物表面に対してインクジェット記録を実行する記録手段とを備えた印刷装置を制御するコンピュータを機能させるためのプログラムであって、
    処理対象の被処理物の種類を特定し、
    前記特定された被処理物の種類に基づいたプラズマエネルギー量で前記被処理物をプラズマ処理するよう前記プラズマ処理手段を制御し、
    前記プラズマ処理後の前記被処理物表面に対してインクジェット記録を実行するように前記記録手段を制御する
    ことを前記コンピュータに実行させるためのプログラム。