JP2015217536A - 画像形成システム、画像形成装置及び印刷物の生産方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像の粒状度の維持と印字にかかるコストの低減とを両立した画像形成システムを提供する。
【解決手段】画像を形成する前に、少なくとも液滴中の顔料を凝集させる前処理液を記録媒体の表面へ付与する前処理部と、記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される液滴の量が多い場合には前処理液の付与量を少なくし、吐出される液滴の量が少ない場合には前処理液の付与量を多くするように、前処理部を制御する前処理制御部と、を有する。
【選択図】図１１

Description

液滴を記録媒体上に吐出して、該記録媒体表面に画像を形成する画像形成システム、画像形成装置及び印刷物の生産方法に関する。

従来のインクジェット記録方法では、印字前の記録媒体にインク中の色材を凝集させる成分を有する液体（前処理液）を塗布させてから印字をすることで、ビーディングやブリーディングが発生しない高品位な画像を得る方法が知られている。

前処理液を塗布する方法としては、画像の解像度が高いときに前処理液の塗布量を小さくし、用紙の解像度が低いときに前処理液の塗布量を大きくすることが知られている（特許文献１）。

上述した前処理液を塗布する方法では、滲みやビーディングが改善されるものの、画像の粒状度や印字に係るコストについては十分に考慮されていない。

開示の技術は、上記事情に鑑みて成されたものであり、画像の粒状度の維持と印字にかかるコストの低減とを両立させることを目的とする。

開示の技術は、液滴を記録媒体上に吐出して、該記録媒体表面に画像を形成する画像形成システムであって、前記画像を形成する前に、少なくとも前記液滴中の顔料を凝集させる前処理液を前記記録媒体の表面へ付与する前処理部と、記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される前記液滴の量が多い場合には前記前処理液の付与量を少なくし、吐出される前記液滴の量が少ない場合には前記前処理液の付与量を多くするように、前記前処理部を制御する前処理制御部と、を有することを特徴とする。

画像の粒状度の維持と印字にかかるコストの低減とを両立させることができる。

画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。 印刷物を説明する図である。 画像形成装置の構成の概略を説明する図である。 画像形成装置における前処理部を説明する図である。 画像形成装置における乾燥部を説明する図である。 画像形成装置における画像形成部及び後処理部を説明する図である。 画像形成装置の機能を説明する図である。 上位装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 上位装置の機能構成を説明する図である。 前処理テーブルの一例を示す図である。 上位装置の動作を説明するフローチャートである。 画像濃度を説明する図である。 画像濃度と粒状度との関係を示す図である。 画像の粒状度と前処理液の量との関係について説明する図である。 画像濃度と前処理液の量との組み合わせと、粒状度との関係を説明する図である。

以下に図面を参照して実施形態について説明する。図１は、画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。

本実施形態の画像形成システム１００は、上位装置２００と、画像形成装置３００とを有する。

本実施形態の画像形成システム１００において、上位装置２００は、例えば、印刷データの印刷順等の制御と印刷データのラスタイメージデータへの変換を行うＲＩＰ（ＲＡＳＴＥＲ ＩＭＡＧＥ ＰＲＯＣＥＳＳＯＲ）装置である。また、本実施形態の画像形成システム１００において、画像形成装置３００は、変換されたラスタイメージデータに基づく印刷動作を行う。

すなわち、本実施形態の画像形成システム１００は、ジョブ管理や印刷データの管理等を効率的に行うことによって、短時間に大量の印刷物（画像形成媒体、印字物）を印刷（画像形成、印字）することが可能な製造システム（プロダクションプリンティング）である。

本実施形態において、上位装置２００と画像形成装置３００とは、複数のデータ線１１及び制御線１２で接続されている。

本実施形態の上位装置２００は、例えばホスト装置（図示せず）から出力される印刷ジョブデータに含まれる画像データに基づいて、色毎のラスタイメージデータを夫々作成する。尚、以下の実施形態の説明では、ラスタイメージデータを印刷画像データと呼ぶ。印刷画像データは、複数のデータ線１１を介して上位装置２００から画像形成装置３００へ供給される。

また、本実施形態の上位装置２００は、印刷動作を制御するための印刷制御データを生成し、制御線１２を介して印刷制御データを画像形成装置３００へ供給する。本実施形態の印刷制御データは、例えば印刷条件（印刷形態、印刷種別、給排紙情報、印刷面順、印刷用紙サイズ、印刷画像データのデータサイズ、解像度、紙種情報、階調、色情報及び印刷を行うページ数の情報など）に関するデータを含む。また、本実施形態の印刷制御データは、後述する前処理部による前処理液の吐出に係るデータと、後処理部による後処理液の吐出に係るデータを更に含む。本実施形態の後処理液は、記録媒体Ｍｄ上に透明な保護層を形成し得る成分を含有する。

以下に、図２を参照して、本実施形態の画像形成システム１００において形成される印刷物について説明する。図２は、印刷物を説明する図である。図２（Ａ）は、画像形成システム１００において形成された印刷物の上面図の一例であり、図２（Ｂ）は、画像形成システム１００において形成された印刷物の断面図の一例である。

本実施形態の印刷物２０は、後述する記録媒体Ｍｄの上に前処理液２１が全面塗布され、その上の画像領域Ｓ１０、Ｓ１１に記録液２２が塗布されて画像を形成する。さらに、印刷物２０では、画像が形成された画像領域Ｓ１０、Ｓ１１上に、画像領域Ｓ１０、Ｓ１１の面積よりも小さい面積で後処理液２３が塗布されている。

本実施形態の画像形成システム１００では、上述の印刷物を形成する際に、画像の濃度に応じて前処理液の量を調整することで、印刷物における画像の粒状度の維持と印字コストの低減とを両立させる。

次に、本実施形態の画像形成システム１００の有する各装置について説明する。始めに、本実施形態の画像形成装置３００について説明する。

図３は、画像形成装置の構成の概略を説明する図である。

本実施形態の画像形成装置３００は、搬入部３１０、前処理部３２０、乾燥部３３０、画像形成部３４０、後処理部３５０、搬出部３６０を有する。

本実施形態の搬入部３１０は、記録媒体Ｍｄを画像形成装置３００内へ搬入する。前処理部３２０は、搬入された記録媒体Ｍｄに対して前処理を行う。

乾燥部３３０は、前処理された記録媒体Ｍｄと、後処理された記録媒体Ｍｄとを乾燥させる。本実施形態の乾燥部３３０は、前処理された記録媒体Ｍｄを乾燥させる乾燥部３３０Ａと、後処理された記録媒体Ｍｄを乾燥させる乾燥部３３０Ｂと、を有する。本実施形態の以下の説明では、乾燥部３３０Ａ、３３０Ｂを区別しない場合には、単に乾燥部３３０と呼ぶ。

画像形成部３４０は、記録媒体Ｍｄの表面に画像を形成する。後処理部３５０は、画像が形成された記録媒体Ｍｄに対して後処理を行う。搬出部３６０は、後処理された記録媒体Ｍｄを画像形成装置３００の機外へ搬出する。

本実施形態に係る画像形成装置３００は、搬入部３１０によって記録媒体Ｍｄを搬入し、前処理部３２０及び乾燥部３３０によって記録媒体Ｍｄの表面を前処理及び乾燥する。また、画像形成装置３００は、画像形成部３４０によって、前処理及び乾燥した後の記録媒体Ｍｄの表面に画像を形成する。更に、画像形成装置３００は、本実施形態では、後処理部３５０によって、画像が形成された記録媒体Ｍｄを後処理する。その後、画像形成装置３００は、搬出部３６０によって、記録媒体Ｍｄを巻き取る（排出する、搬出する）。

尚、本実施形態における記録媒体Ｍｄは、例えばロール状に巻かれたロール紙であっても良い。ロール紙とは、例えば、切断可能なミシン目が所定間隔で形成された連続紙、ミシン目が形成されない連続紙を含む。
また、本実施形態における記録媒体Ｍｄは、カット紙、普通紙、上質紙、薄紙、厚紙、記録紙、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜等であっても良い。つまり、本実施形態の記録媒体Ｍｄは、表面にインク等で画像を形成することができるものであれば良い。

次に、本実施形態の画像形成装置３００の有する各部について説明する。

始めに、本実施形態の搬入部３１０について説明する。本実施形態の搬入部３１０は、記録媒体Ｍｄを前処理部３２０等に搬送する。本実施形態の搬入部３１０は、給紙部１１及び複数の搬送ローラ１２等を有する。搬入部３１０は、搬送ローラ１２等を用いて、例えば給紙部１１の給紙ロールに巻き付けて保持されたロール状の記録媒体Ｍｄを前処理部３２０等に搬送する。

次に、前処理部３２０について説明する。本実施形態の前処理部３２０は、記録媒体Ｍｄの表面に対して前処理液を塗布する前処理を行う。本実施形態の前処理とは、記録媒体Ｍｄの表面に、インクを凝集させる機能を有する前処理液（後述）を塗布する処理である。

本実施形態の前処理部３２０は、記録媒体Ｍｄに形成される画像の解像度（単位面積辺りのドットの数）に基づいて、塗布する前処理液の量を制御する。

また、本実施形態の前処理部３２０は、画像の濃度に応じて記録媒体Ｍｄに塗布する前処理液の量を制御する。

本実施形態に前処理部３２０は、例えば、ブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Ｕコンマコート法、ＡＫＫＵコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、４本乃至５本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などを用いた前処理を行う。

また、本実施形態の前処理部３２０は、前処理液として、例えば水溶性脂肪族系有機酸を含有した処理液を用いることができる。ここで、水溶性脂肪族系有機酸を含有した処理液とは、水分散性着色剤を凝集させる性質を有する処理液である。また、凝集するとは、水分散性着色剤粒子同士が吸着集合することである。

また、本実施形態の前処理部３２０は、前処理液に水溶性脂肪族系有機酸等のイオン性物質を加えることによって、水分散性着色剤の表面にイオンを吸着させることができる。これにより、前処理部３２０は、水分散性着色剤の表面電荷を中和することができる。また、前処理部３２０は、分子間力による凝集作用を増強し、水分散性着色剤を更に凝集させることができる。

以下に、図４を参照し、ロールコート法を用いた前処理部３２０について説明する。図４は、画像形成装置における前処理部を説明する図である。

図４に示す前処理部３２０は、攪拌（供給）ローラ３２１、薄膜化（移送）ローラ３２２、塗布ローラ３２３、プラテンローラ３２４、圧力調整装置３２５を有する。

前処理部３２０は、先ず、攪拌ローラ３２１及び薄膜化ローラ３２２によって、前処理液３２０Ｌを塗布ローラ３２３の表面に薄膜状に転写（転移）する。次に、前処理部３２０は、塗布ローラ３２３を回転するプラテンローラ３２４に押し付け、塗布ローラ３２３を回転する。このとき、前処理部３２０は、塗布ローラ３２３とプラテンローラ３２４との間隙に記録媒体Ｍｄを搬送することで、記録媒体Ｍｄの表面に前処理液３２０Ｌを塗布する。

また、前処理部３２０は、圧力調整装置３２５を用いて、前処理液を塗布するときのニップ圧（塗布ローラ３２３とプラテンローラ３２４とが接触する位置に作用する圧力）を制御する。これにより、前処理部３２０は、圧力調整装置３２５を用いてニップ圧を変え、前処理液３２０Ｌの塗布量（膜厚、液量、付着量、乾燥付着量など）を制御する。

更に、前処理部３２０は、塗布ローラ３２３及びプラテンローラ３２４の回転速度を制御する。これにより、前処理手部３２０は、塗布ローラ３２３等の回転速度を変え、前処理液３２０Ｌの塗布量を制御する。なお、前処理部３２０は、例えば塗布ローラ３２３及びプラテンローラ３２４を駆動する図示しない動力源（駆動モーターなど）の動作を制御することによって、塗布ローラ３２３等の回転速度を制御してもよい。

次に、本実施形態の乾燥部３３０について説明する。本実施形態において、乾燥部３３０Ａ、３３０Ｂは、同様の構成を有する。よって、以下の説明では、乾燥部３３０Ａについて説明する。

図５は、画像形成装置における乾燥部を説明する図である。本実施形態の乾燥部３３０Ａは、ヒートローラ３３１〜３３６を有する。

本実施形態の乾燥部３３０Ａでは、記録媒体Ｍｄに形成される画像の解像度に応じて、乾燥強度が制御される。より具体的には、乾燥部３３０では、前処理部３２０が塗布した記録媒体表面の単位面積当たりの塗布量に応じて、乾燥強度が制御される。本実施形態における乾燥強度の制御とは、例えば乾燥時間の調整や、乾燥に用いるヒートローラ３３１〜３３６の温度制御等である。

本実施形態の乾燥部３３０Ａでは、ヒートローラ３３１〜３３６を例えば４０〜１００℃に加熱し、前処理液が塗布された記録媒体Ｍｄの表面をヒートローラ３３１〜３３６に接触させる。これにより、乾燥部３３０Ａは、前処理液を塗布された記録媒体Ｍｄの表面をヒートローラ３３１〜３３６により加熱し、前処理液の水分を蒸発させ、記録媒体Ｍｄに塗布された前処理液を乾燥させる。

以上のように、本実施形態では、ヒートローラ３３１〜３３６の温度を調整することで、記録媒体Ｍｄの乾燥強度を調整する。

尚、本実施形態の乾燥部３３０Ｂでは、後処理部３５０が吐出した記録媒体Ｍｄの表面の単位面積当たりの吐出量を用いて、乾燥強度が制御される。

尚、本実施形態における乾燥部３３０は、ヒートローラに限定されない。乾燥部３３０は、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、温風乾燥及びその他乾燥方法を用いても良い。また、乾燥部３３０は、複数の乾燥方法を組み合わせた乾燥方法を用いてもよい。更に、乾燥部３３０は、前処理部３２０が前処理液を塗布する前に、記録媒体Ｍｄに余熱（加熱）を与えても良い。

次に、本実施形態の画像形成部３４０及び後処理部３５０について説明する。図６は、画像形成装置における画像形成部及び後処理部を説明する図である。図６（Ａ）は、画像形成部３４０及び後処理部３５０の全体を説明する図であり、図６（Ｂ）は、ヘッドユニットの一例を示す図である。

本実施形態の画像形成部３４０は、記録媒体Ｍｄ上に液滴（以下、「インク」という。）を吐出することによって、記録媒体Ｍｄの表面に画像を形成する。

本実施形態の画像形成部３４０は、録媒体Ｍｄの搬送方向Ｘｍの上流側から配置された、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）に対応する吐出ヘッド３４１Ｋ、３４１Ｃ、３４１Ｍ及び３４１Ｙを有する。

本実施形態において、吐出ヘッド３４１Ｋは、記録媒体Ｍｄの搬送方向Ｘｍと直行する方向に千鳥状に配置された４つのヘッドユニット３４１Ｋ−１、３４１Ｋ−２、３４１Ｋ−３及び３４１Ｋ−４を有する。尚、他の吐出ヘッド３４１Ｃ、３４１Ｍ及び３４１Ｙの構成は、ブラック（Ｋ）の吐出ヘッド３４１Ｋの構成と同様のため、説明を省略する。

本実施形態のヘッドユニット３４１Ｋ−１は、図６（Ｂ）に示すように、ノズル板３４３の外形表面であるノズル面に形成された複数の吐出口３４２Ｎを備える。ここで、複数の吐出口３４２Ｎは、ヘッドユニット３４１Ｋ−１の長手方向に１列に配置され、ノズル列を構成している。尚、ヘッドユニット３４１Ｋ−１は、複数のノズル列を備えてもよい。

本実施形態の後処理部３５０は、図６（Ａ）に示すように、画像形成部３４０に対し、記録媒体Ｍｄの搬送方向Ｘｍの下流側に配置されている。また、後処理部３５０は、画像形成部３４０と同様に、記録媒体Ｍｄの搬送方向Ｘｍと直行する方向に千鳥状に配置された４つの吐出ヘッド３５１Ｈを有する。

本実施形態の後処理部３５０は、吐出ヘッド３５１Ｈに入力する駆動波形を制御することによって、後処理液の吐出量を制御する。これにより、後処理部３５０は、吐出ヘッド３５１Ｈを用いて、記録媒体Ｍｄの主走査方向の全域に後処理液を吐出させる。尚、吐出ヘッド３５１Ｈの構成は、画像形成部３４０の構成と同様であるため、説明を省略する。

次に、本実施形態の画像形成装置３００の機能構成について説明する。図７は、画像形成装置の機能を説明する図である。

本実施形態の画像形成装置３００は、上位装置２００から入力された印刷画像データ及び印刷制御データに基づいて、記録媒体Ｍｄに画像を形成する。

本実施形態の画像形成装置３００は、プリンタコントローラ４００、プリンタエンジン５００、前処理液塗布制御部６００、乾燥制御部７００を有する。

本実施形態のプリンタコントローラ４００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１０と、印刷制御部４２０と、を有する。本実施形態のプリンタコントローラ４００において、ＣＰＵ４１０と印刷制御部４２０とは、互いに送受信可能にバス４３０により接続されている。バス４３０は、図示しない通信Ｉ／Ｆを介して、制御線１２に接続されている。

本実施形態のＣＰＵ４１０は、図示しない記憶領域に格納されている制御プログラムを実行することで、画像形成装置３００全体の動作を制御する。印刷制御部４２０は、上位装置２００から送信された印刷制御データに基づいて、プリンタエンジン５００の動作を制御する。

本実施形態のプリンタエンジン５００は、複数のデータ線１１（１１−Ｙ、１１−Ｃ、１１−Ｍ、１１−Ｋ及び１１−Ｐ）が接続されている。プリンタエンジン５００は、複数のデータ線１１等を介して、上位装置２００から印刷画像データを受信し、各色の印刷動作及び後処理の動作を行う。

本実施形態のプリンタエンジン５００は、複数のデータ管理部５１０Ｃ、５１０Ｍ、５１０Ｙ、５１０Ｋ、５１０Ｐ、画像出力部５２０、後処理液出力部５３０、搬送制御部５４０、乾燥制御部５５０を有する。

本実施形態の以下の説明において、データ管理部５１０Ｃ、５１０Ｍ、５１０Ｙ、５１０Ｋ、５１０Ｐは、それぞれがメモリ５１１Ｃ、５１１Ｍ、５１１Ｙ、５１１Ｋ、５１１Ｐを有する。本実施形態の以下の説明において、データ管理部５１０Ｃ、５１０Ｍ、５１０Ｙ、５１０Ｋ、５１０Ｐを区別しない場合には、単にデータ管理部５１０と呼び、メモリ５１１Ｃ、５１１Ｍ、５１１Ｙ、５１１Ｋ、５１１Ｐを区別しない場合には、単にメモリ５１１と呼ぶ。

本実施形態のデータ管理部５１０は、それぞれがデータ線１１を介して上位装置２００と接続され、制御線１２を介して、プリンタコントローラ４００と接続されている。

データ管理部５１０Ｃ、５１０Ｍ、５１０Ｙ、５１０Ｋは、プリンタコントローラ４００からの出力に基づいて、上位装置２００から出力された印刷画像データをメモリ５１１Ｃ、５１１Ｍ、５１１Ｙ、５１１Ｋに格納する。また、プリンタエンジン５００は、プリンタコントローラ４００からの出力に基づいて、メモリ５１１Ｃ、５１１Ｍ、５１１Ｙ、５１１Ｋ、から印刷画像データを読み出し、画像出力部５２０に出力する。

尚、本実施形態のデータ管理部５１０Ｐの場合は、後処理に関する印刷画像データを後処理液出力部５３０に出力する。

本実施形態の画像出力部５２０は、各色に対応する印刷画像データを各色に対応する吐出ヘッド３４１Ｃ、３４１Ｍ、３４１Ｙ及び３４１Ｋへ出力し、各吐出ヘッドの動作を制御する。本実施形態の後処理出力部５３０は、後処理に関する印刷画像データを吐出ヘッド３５１へ出力し、後処理液を吐出させる吐出ヘッド３５１の動作を制御する。

本実施形態の搬送制御部５４０は、搬送部３１０の動作を制御する。乾燥制御部５５０は、乾燥部３３０Ｂの動作を制御する。すなわち、乾燥制御部５５０は、後処理の後の乾燥の強度を制御する。

本実施形態の前処理塗布制御部５６０は、前処理部３２０における前処理の動作を制御する。より具体的には、上位装置２００からの指示に応じた前処理液を記録媒体Ｍｄに塗布させるように、前処理部３２０を制御する。乾燥制御部７００は、乾燥部３３０Ａの動作を制御する。すなわち、乾燥制御部７００は、前処理の後の乾燥の強度を制御する。

次に、本実施形態の上位装置２００について説明する。本実施形態の上位装置２００は、印刷ジョブデータに含まれる画像データから印刷画像データを生成する。また、本実施形態の上位装置２００は、画像形成装置３００における前処理液の量、後処理液の量、乾燥の強度等を制御する。

図８は、上位装置のハードウェア構成の一例を示す図である。本実施形態の上位装置２００は、本実施形態では、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２０４を備える。また、上位装置２００は、外部Ｉ／Ｆ２０５、制御情報用Ｉ／Ｆ２０６及び画像データ用Ｉ／Ｆ２０７を備える。更に、上位装置２００は、ＣＰＵ２０１等を夫々接続するバス２０８を備える。

ＣＰＵ２０１は、上位装置２００全体の動作を制御するものである。ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０２及び／又はＨＨＤ２０４に格納（記憶）されている制御プログラム等を用いて、上位装置２００の動作を制御する。

ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及びＨＤＤ２０４は、データ等を記憶するものである。ＲＯＭ２０２及び／又はＨＤＤ２０４は、ＣＰＵ２０１を制御するための制御プログラムを予め格納されている。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークメモリとして用いられる。

外部Ｉ／Ｆ２０５は、ホスト装置等の外部装置との通信送受信を制御する。外部Ｉ／Ｆ２０５は、例えばＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に対応した通信を制御することができる。

制御情報用Ｉ／Ｆ２０６は、制御情報データの通信を制御する。制御情報用Ｉ／Ｆ２０６は、例えばＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｂｕｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ）を用いることができる。

画像データ用Ｉ／Ｆ２０７は、印刷画像データの通信を制御する。画像データ用Ｉ／Ｆ２０７は、例えばＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓを用いることができる。

次に、図９を参照して本実施形態の上位装置２００の機能について説明する。図９は、上位装置の機能構成を説明する図である。

以下に説明する各部は、本実施形態の上位装置２００においてＣＰＵ２０１が例えばＲＯＭ２０２等に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。

本実施形態の上位装置２００は、画像濃度設定部２１０、画像濃度判定部２１１、前処理液量決定部２１２、後処理液量決定部２１３、乾燥強度決定部２１４、付着量判定部２１５、乾燥強度決定部２１６を有する。

また、本実施形態の上位装置２００は、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、ＨＤＤ２０４等の記憶装置に設けられた記憶領域に、前処理テーブル２２０が格納されている。

本実施形態の画像濃度設定部２１０は、例えば本実施形態の画像形成システム１００の利用者等に設定された画像濃度を、画像形成装置３００に設定させる。画像濃度の詳細は後述する。

画像濃度判定部２１１は、設定された画像の濃度が高いか又は低いかを判定する。本実施形態の画像濃度判定部２１１は、例えば予め決められた閾値が設定されており、設定された画像の濃度が閾値以上であった場合に、画像の濃度が高いと判定しても良い。また本実施形態の画像濃度判定部２１１は、設定された画像の濃度が閾値未満のとき、画像の濃度が低いと判定しても良い。

前処理液量決定部２１２は、画像濃度判定部２１１による判定結果と、前処理テーブル２２０とに基づき、前処理液の量を決定する。後処理液量決定部２１３は、画像濃度判定部２１１による判定結果に基づき、前処理液の量を決定する。

乾燥強度決定部２１４は、前処理液の量に応じて、前処理後の乾燥強度を決定する。付着量判定部２１５は、インク及び後処理液の付着量が多いか又は少ないか否かを判定する。具体的には付着量判定部２１５は、予め決められた閾値が設定されており、付着量が閾値以上である場合に付着量が多いと判定し、付着量が閾値未満の場合に付着量が少ないと判定する。

乾燥強度決定部２１６は、付着量判定部２１５による判定結果に応じて、後処理後の乾燥強度を決定する。

図１０は、前処理テーブルの一例を示す図である。本実施形態の前処理テーブル２２０は、画像の濃度と、前処理液の量と、乾燥強度とが対応付けられている。

図１０の前処理テーブル２２０では、画像の濃度が低いとき、前処理液の量を多くし、前処理の乾燥強度を強くすることがわかる。前処理液の量は、例えば用紙の大きさに対して○○ｍｇ等と決められている。

次に、図１１を参照して本実施形態の上位装置２００の動作を説明する。図１１は、上位装置の動作を説明するフローチャートである。

本実施形態の上位装置２００は、画像濃度設定部２１０により、ホスト装置等が入力された画像データの画像濃度の設定を行う（ステップＳ１１０１）。尚、画像濃度設定部２１０は、例えば予め画像データに対して設定された画像濃度を設定しても良いし、画像形成システム１００においてユーザに画像濃度を設定させても良い。

続いて画像濃度判定部２１１は、設定された画像濃度が高いか又は低いか否かを判定する（ステップＳ１１０２）。具体的には、画像濃度判定部２１１は、設定された画像濃度が所定の閾値以上であった場合に、画像濃度が高いと判定し、所定の閾値未満であった場合に画像濃度が低いと判定する。

始めに、ステップＳ１１０２において画像濃度が高いと判定された場合について説明する。

ステップＳ１１０２において、画像濃度が高いと判定された場合、後処理液量決定部２１３は、後処理液の量を多くするように、後処理液の量を決定する（ステップＳ１１０３）。具体的には、後処理液量決定部２１３は、例えば画像濃度の判定結果と対応した後処理液の量が設定されており、ステップＳ１１０３では、画像濃度が高い場合と対応した量が、後処理液の量として決定される。本実施形態では、画像濃度が高い場合、後処理液の量を多くする。

また、ステップＳ１１０２において、画像濃度が高いと判定された場合、前処理液量決定部２１２は、前処理テーブル２２０を参照し、画像濃度が高い場合の前処理液の量を決定する（ステップＳ１１０４）。本実施形態では、画像濃度が高い場合には、前処理液の量を少なくする。

続いて上位装置２００は、乾燥強度決定部２１４により、前処理テーブル２２０を参照し、前処理液の塗布後の乾燥強度を決定する（ステップＳ１１０５）。本実施形態において、乾燥強度決定部２１４は、前処理液の量が少ない場合には、乾燥強度を弱くする。

続いて上位装置２００は、付着量判定部２１５により、記録媒体Ｍｄに対するインクと後処理液の付着量が多いか否かを判定する（ステップＳ１１０６）。具体的には、付着量は判定部２１５には、インク及び後処理液の付着量が多いか否かを判定する閾値が設定されている。

ステップＳ１１１０６において、付着量が多いと判定された場合、乾燥強度決定部２１６は、乾燥強度を強くする（ステップＳ１１０７）。また、ステップＳ１１０６において、付着量判定部２１５により、付着量が少ないと判定された場合、乾燥強度決定部２１６は、乾燥強度を弱くする（ステップＳ１１０８）。尚、本実施形態の乾燥強度決定部２１４、２１６は、例えば段階的に乾燥の強度を決定することができる。

次に、ステップＳ１１０２において画像濃度が低いと判定された場合について説明する。

ステップＳ１１０２において画像濃度が低いと判定された場合、後処理液量決定部２１３は、後処理液の量を少なくするように、後処理液の量を決定する（ステップＳ１１０９）。具体的には、後処理液量決定部２１３は、例えば画像濃度の判定結果と対応した後処理液の量が設定されており、ステップＳ１１０９では、画像濃度が低い場合と対応した量が、後処理液の量として決定される。

また、ステップＳ１１０２において、画像濃度が高いと判定された場合、前処理液量決定部２１２は、前処理テーブル２２０を参照し、画像濃度が低い場合の前処理液の量を決定する（ステップＳ１１１０）。本実施形態では、画像濃度が低い場合には、前処理液の量を多くする。

続いて上位装置２００は、乾燥強度決定部２１４により、前処理テーブル２２０を参照し、前処理液の塗布後の乾燥強度を決定する（ステップＳ１１１１）。本実施形態において、乾燥強度決定部２１４は、前処理液の量が多い場合には、乾燥強度を強くする。

ステップＳ１１１２からステップＳ１１１４の処理は、ステップＳ１１０６からステッ
いプＳ１１０８までの処理と同様であるから、説明を省略する。

以上のように、本実施形態では、上位装置２００において、画像データにおける画像の濃度に応じて前処理液の量を決定し、その結果を制御線１２を介して画像形成装置３００へ通知する。画像形成装置３００は、前処理部３２０により、上位装置２００で決定された量の前処理液を記録媒体Ｍｄへ塗布することで、画像の粒状度を維持する。

以下に、本実施形態における画像濃度と、画像の粒状度と、前処理液の量について説明する。

図１２は、画像濃度を説明する図である。本実施形態の画像形成システム１００では、解像度が同一の画像データにおいて、低濃度インクや高濃度インク等を用いず、ある領域における同一の種類のインクのドットの密度により、画像濃度のちがいを表現する。すなわち、本実施形態では、ある領域におけるインクの付着量により、画像濃度のちがいが表現される。

図１２（Ａ）は、ある画像の画像濃度が低い場合、図１２（Ｂ）は有る画像の画像濃度が中程度の場合、図１２（Ｃ）は、ある画像の画像濃度が高い場合を示している。

次に、画像濃度と画像の粒状度との関係について説明する。図１３は、画像濃度と粒状度との関係を示す図である。

図１３において、縦軸は粒状度であり、横軸は画像濃度である。尚、図１３において、前処理液の量は一定とした。

図１３からわかるように、画像の粒状度は、画像濃度が低いほど大きくなる。本実施形態の画像の粒状度とは、均一であるべき画像が、どれだけざらついているかを表わす主観評価値である。

言い換えれば、粒状度は、ドットのばらつきやトナー飛散、ドットの位置変動、インク付着量の変動等でおこるインクの吐時のばらつきや、吐出方向のばらつきによる粒状性を定量化し、客観的に表わした値である。

したがって、図１３に示されるように。粒状度が小さい方が、画像の品質は高いと言える。より具体的には、粒状度が小さい方が、ドットのサイズが均一化又は付着量の均一化が成されており、画質が高いと言える。

次に、図１４を参照して、画像の粒状度と前処理液の量との関係について説明する。図１４は、画像の粒状度と前処理液の量との関係について説明する図である。図１４では、縦軸が粒状度を示し、横軸が記録材に塗布される前処理液の量を示している。

図１４からわかるように、画像の粒状度は、前処理液の量が多くなるほど小さくなる。これはすなわち、記録部材Ｍｄに塗布する前処理液の量を多くすれば、画質を向上させることができる。

本実施形態では、上記の点に着目し、画像濃度に応じて前処理液の量を変化させ、画像濃度が変更された場合でも、目標となる粒状度を維持する。

図１５は、画像濃度と前処理液の量との組み合わせと、粒状度との関係を説明する図である。図１５の例では、粒状度の目標値をＰとし、粒状度が常に目標値Ｐ未満となるように、画像濃度に応じて前処理液の量が決定される。

図１５において、画像濃度が低い場合には前処理液の量を多くし、画像濃度が中程度場合には前処理液の量を中程度とし、画像濃度が高い場合には前処理液の量を少なくする。本実施形態では、前処理液量の塗布量を増やすことで、塗布量が少ない場合と比べて、顔料が記録媒体Ｍｄの表面で凝集し、粒状性をさせることができる。したがって、本実施形態では、画像濃度によらずに、画像の粒状度を目標値Ｐ以下に維持することができる。

また、本実施形態では、画像濃度が高い場合、粒状度が目標値Ｐ以下となるように、前処理液の塗布量を減らす。したがって本実施形態では、使用する前処理液の量を低減でき、印字にかかるコストを削減できる。

以上のことから、本実施形態では、画像の粒状度の維持と印字にかかるコストの低減とを両立させることができる。

ここで、本実施形態の前処理液について説明する。

本実施形態における前処理の目的は、画像品質の向上である。前処理を行うと、顔料が記録媒体Ｍｄの表面で凝集するため、画像が鮮明になる。

本実施形態の前処理液の液組成としては、例えば顔料凝集効果のあるカチオン性物質、多価金属塩、水溶性樹脂などを含む。

より具体的には、本実施形態の前処理液は、水溶性脂肪族系有機酸を含有し、水分散性着色剤を凝集させる性質を有する。本実施形態において、凝集するとは、水分散性着色剤粒子同士が吸着集合する意味であり、粒度分布測定装置により確認することができる。この前処理液に、水溶性脂肪族系有機酸等のイオン性物質を加えると、水分散性着色剤の表面電荷にイオンが吸着することで表面電荷が中和されるので、分子間力による凝集作用が増強されて凝集させることができる。凝集を確認する方法の例としては、水分散性着色剤濃度５質量％のインクジェット用インク５μｌを前処理液３０ｍｌ加えたときに、瞬時に着色剤が凝集するかを確認する方法が挙げられる。

また、本実施形態における前処理液の付与方法としては、記録媒体Ｍｄ全体にローラ塗布する方法が望ましい。ローラ塗布することで、高濃度・高粘度な前処理液を記録媒体Ｍｄの全面に均一に塗布することが可能となる。

＜前処理液の調整＞
１,３―ブタンジオール１０質量％、Ｌ−乳酸１５質量％、フッ素系界面活性剤０．０５質量％、Ｐｒｏｘｅｌ ＧＸＬ ０．０５質量％、抑泡剤０．０５質量％、２−アミノー２−エチルー１，３プロパンジオール ０．１質量％、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン２３．４２質量％、乳酸カルシウム５質量％、界面活性剤 Ｒｆ-Ｏ-ポリオキシエチレンエーテル（ネオス社製フタージェント２５１）０．１質量％、変性シリコーンオイル（信越化学工業製ＫＦ６４３）１質量％、防黴剤 １，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン・ジプロピレングリコール２０％水溶液（アーチ・ケミカルズ・ジャパン製Ｐｒｏｘｅｌ ＧＸＬ）０．０５質量％、１，２，３−ベンゾトリアゾール０．１質量％を一時間攪拌して均一に混合する。この混合液に対して合計１００質量％となるように残量の水を添加し、一時間撹拌した。その後０．８μセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子を除去し前処理液とした。

次に、本実施形態のインクについて説明する。

本実施形態のインク組成に特に限定はなく、記録媒体Ｍｄの塗工層を有する面の前処理された面に画像を形成する。
＜顔料分散体の作製＞
（シアン分散体）
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管及び滴下ロートを備えた１Ｌフラスコ内を十分に窒素ガスで置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）４．０ｇ及びメルカプトエタノール０．４ｇを仕込み、６５℃に昇温した。次にスチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー（東亜合成（株）製、商品名：ＡＳ−６）３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスジメチルバレロニトリル２．４ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけてフラスコ内に滴下した。

滴下終了後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけてフラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスジメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内に、メチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０％のポリマー溶液８００ｇを得た。

次にポリマー溶液の一部を乾燥し、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（標準：ポリスチレン、溶媒：テトラヒドロフラン）で測定したところ、重量平均分子量は１５０００であった。

このポリマー溶液２８ｇ、銅フタロシアニン顔料２６ｇ、１ｍｏｌ／Ｌ水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ及びイオン交換水３０ｇを十分に攪拌した。
その後、３本ロールミル（（株）ノリタケカンパニー製、商品名：ＮＲ−８４Ａ）を用いて２０回混練した。得られたペーストをイオン交換水２００ｇに投入し、十分に攪拌した後、エバポレーターを用いてメチルエチルケトン及び水を留去し、固形分量が２０．０ｗｔ％の青色のポリマー微粒子分散体１６０ｇを得た。

ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は９８ｎｍであった。
（マゼンタ分散体）
シアン分散体の銅フタロシアニン顔料を顔料ピグメントレッド１２２に変更したほかはシアン分散体の作製と同様にして赤紫色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１２４ｎｍであった。
（イエロー分散体）
シアン分散体の銅フタロシアニン顔料を顔料ピグメントイエロー７４に変更したほかはシアン分散体の作製と同様にして黄色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は７８ｎｍであった。
（ブラック分散体）
シアン分散体の銅フタロシアニン顔料をカーボンブラック（デグサ社ＦＷ１００）に変更したほかはシアン分散体の作製と同様にして黒色のポリマー微粒子分散体を得た。ポリマー微粒子のマイクロトラックＵＰＡで測定した平均粒子径（Ｄ５０％）は１１０ｎｍであった。
＜インクの調整＞
１，３−ブタンジオール１５質量％、グリセリン１５質量％、ＯＭＮＯＶＡ製ポリフォックスＰＦ−１５１Ｎ １重量％、オクタンジオール２質量％を混合し一時間攪拌を行い均一に混合する。この混合液に対して前記顔料分散体４０重量％を添加し、合計１００質量％となるように残量の水を添加し、一時間撹拌した。その後０．８μセルロースアセテートメンブランフィルターにて加圧濾過し、粗大粒子を除去し評価インクとした。

以下に、前処理液をローラ塗布方式により４０ｍｇ／Ａ４付着させたＰＯＤグロス紙に、各評価に必要な画像を印字し、その直後に後処理液の塗布量を変化させて作成した画像に対し、以下のように評価を行った。尚、加熱処理は印字面の裏面からローラ温度１００℃にて行った。
＜画像濃度＞
画像チャートとして１０ポイントの■のベタチャート（100%duty）を印字した画像について、画像濃度を反射型カラー分光測色濃度計（Ｘ−Ｒｉｔe社製）を用いて画像濃度を測定した。判断基準として、測定結果が１．５以上の場合を◎とし、１．２以上１．５未満の場合を○とし、０．９以上１．２未満の場合を△とし、０．９未満の場合を×として示した。
＜画像滲み＞
画像チャートとして10ポイントのHの文字を解像度1200dpiで印字した画像について、目視にて滲みを観察した。判断基準として、滲みがない場合を◎とし、わずかに滲みが認められる場合を○とし、滲みある場合を△とし、滲みが明らかな場合を×として示した。
＜耐ブロッキング性＞
日本紙パルプ技術協会が発行するＴＡＰＰＩ Ｔ４７７試験方法を参考として、１０×１０ｃｍ四方のガラス板上に印刷後の記録媒体の６ｃｍ四方のベタ部を印字直後、印刷していない記録媒体を重ねて、その上に更に１０×１０ｃｍ四方のガラス板を乗せた上に、荷重１ｋｇ／ｍ２をかけて、４０℃、９０％ＲＨの環境条件下に、２４時間放置した。その後２時間室温放置し、剥がした際の記録媒体同士の貼り付き具合を目視で観察し、下記の評価基準にしたがって評価した。

判断基準として、隣接面に何等の粘着や接着も起きず、互いに自由に滑らすことができる。試料の面は少しも傷ついていない場合を◎で示す（ブロッキングなし）。また、僅かに粘着しており、隣接面は自由に滑らすことはできないが、こすると滑らすことができる場合を○で示す（わずかにブロッキング）。

また、隣接面は粘着または接着しており、各層は容易に引き離せない。面は傷つけられているかあるいは部分的に破壊されている場合を△で示す（かなりブロッキング）。また、
ブロッキングの程度は隣接面間で完全に密着融合していて、これを引き離そうとすれば、試料が破壊し、原紙の繊維がむしりとられる場合を×で示す（ブロッキング）。
＜スミア定着性＞
画像チャートとして6cm四方の100dutyで印字したベタ画像について、印字後３時間以上経過した後、クロックメータ（東洋精機社製）に装着した白綿布（東洋精機社製）で印字したベタ画像部を１０往復させ、白綿布に付着したインクの汚れを目視で観察し、下記基準により評価した。判断基準として、汚れが全くない場合を◎とし、汚れがあるが、実用上問題ない場合を○とし、汚れがやや顕著に認められる場合を△とし、汚れが顕著に認められる場合を×として示す。

以下の表１に評価結果を示す。

表中の前処理液塗布量の値は、画像濃度（吐出量）を１００％とした時にＨｉｇｈ、インクの濃度（吐出量）を８０％とした時にＭｅｄｉｕｍ、インクの濃度（吐出量）を７０％とした時にＬｏｗとした。また、後処理液の塗布量は、Ａ４サイズの記録媒体Ｍｄ全体に後処理液を塗布した場合を１００％としたときの割合を示す。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１００ 画像形成システム
２００ 上位装置
２１０ 画像濃度設定部
２１１ 画像濃度判定部
２１２ 前処理液量決定部
２１３ 後処理液量決定部
２１４、２１６ 乾燥強度決定部
２１５ 付着量判定部
２２０ 前処理テーブル
３００ 画像形成装置
４００ プリンタコントローラ
５００ プリンタエンジン

特開２０１３−２４８８８３号公報

Claims (6)

1. 液滴を記録媒体上に吐出して、該記録媒体表面に画像を形成する画像形成システムであって、
   前記画像を形成する前に、少なくとも前記液滴中の顔料を凝集させる前処理液を前記記録媒体の表面へ付与する前処理部と、
   記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される前記液滴の量が多い場合には前記前処理液の付与量を少なくし、吐出される前記液滴の量が少ない場合には前記前処理液の付与量を多くするように、前記前処理部を制御する前処理制御部と、を有することを特徴とする画像形成システム。
2. 前記記録媒体に付与された前記前処理液を乾燥させる前処理乾燥部と、
   前記記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される前記液滴の量に基づき付与される前処理液の量に応じて前記前処理乾燥部による乾燥の強度を制御する前処理乾燥制御部と、を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成システム。
3. 画像が形成された記録媒体上に透明な保護層を形成し得る成分を含有する後処理液を前記記録媒体の表面に付与する後処理部と、
   前記記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される前記液滴の量が多い場合には前記後処理液の付与量多くし、吐出される前記液滴の量が少ない場合には前記後処理液の付与量を少なくするように、前記後処理部を制御する後処理制御部と、を有することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成システム。
4. 前記記録媒体に付与された前記後処理液を乾燥させる後処理乾燥部と、
   前記記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される前記液滴の量に基づき付与される後処理液の量に応じて前記後処理乾燥部による乾燥の強度を制御する後処理乾燥制御部と、を有することを特徴とする請求項３記載の画像形成システム。
5. 液滴を記録媒体上に吐出して、該記録媒体表面に画像を形成する画像形成装置であって、
   前記画像を形成する前に、少なくとも前記液滴中の顔料を凝集させる前処理液を前記記録媒体の表面へ付与する前処理部を有し、
   前記前処理部は、
   当該画像形成装置を制御する上位装置により、
   記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される前記液滴の量が多いと判定されたとき、前記処理液の付与量を少なくし、
   吐出される前記液滴の量が少ないと判定されたとき、前記前処理液の付与量を多くするように制御される画像形成装置。
6. 液滴を吐出させて画像を形成する印刷物の生産方法であって、
   前記画像を形成する前に、少なくとも前記液滴中の顔料を凝集させる前処理液を前記記録媒体の表面へ付与する前処理ステップを含み、
   前記前処理ステップにおいて、
   記録媒体表面に形成する画像が同一解像度の場合において、吐出される前記液滴の量が多い場合には前記前処理液の付与量を少なくし、吐出される前記液滴の量が少ない場合には前記前処理液の付与量を多くして、前記印刷物を生産することを特徴とする印刷物の生産方法。
   

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