JP2016112808A - 乾燥装置、画像形成装置、及び乾燥プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】予め定められた照射プロファイルを用いてレーザを照射する場合に比較して、画質の劣化を抑制することができる乾燥装置、画像形成装置、及び乾燥プログラムを提供する
【解決手段】温度センサ１１０により測定された液滴の温度特性に基づいて、液滴の温度が、レーザ乾燥装置７０によるレーザの照射により上昇して変曲し始める変曲温度以上となった後に、変曲温度以上でかつ液滴が沸騰する沸騰温度未満の範囲内で維持されるレーザの照射プロファイルを作成し、作成された照射プロファイルを用いてレーザ乾燥装置７０を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、乾燥装置、画像形成装置、及び乾燥プログラムに関する。

特許文献１には、対象物に液滴を吐出する、予め定められた方向に配設された複数のノズルを含む液滴吐出手段と、前記複数のノズルを、少なくとも１つのノズルが含まれるように複数のノズル群に分割した場合の各ノズル群に対応し、前記予め定められた方向とは交差する方向に配設され、前記交差する方向に搬送される前記対象物上において前記ノズル群の対向する位置を通り、前記交差する方向に延伸された直線上の異なる各位置において、当該各位置に到達した前記対象物上の前記液滴に対し順次光を照射する複数の光源を含む光源群が前記予め定められた方向に沿って複数設けられた光源手段と、前記液滴の吐出量を制御するとともに、吐出量が制御された前記ノズル群に対応する前記光源群を構成する各々の光源の照射エネルギーを吐出量に応じて制御する制御手段と、を備えた液滴乾燥装置が開示されている。

特開２０１４−０８３７６２号公報

本発明は、予め定められた照射プロファイルを用いてレーザを照射する場合に比較して、画質の劣化を抑制することができる乾燥装置、画像形成装置、及び乾燥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、請求項１に記載の乾燥装置は、記録媒体に液滴を吐出する吐出手段により前記記録媒体上に吐出された液滴に対してレーザを照射して前記液滴を乾燥させる複数のレーザ光源が二次元状に配列された乾燥手段と、前記記録媒体上に吐出された液滴の前記記録媒体の搬送方向における温度特性を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記温度特性に基づいて、前記液滴の温度が、前記レーザの照射により上昇して変曲し始める変曲温度以上となった後に、前記変曲温度以上でかつ前記液滴が沸騰する沸騰温度未満の範囲内で維持される前記レーザの照射プロファイルを作成する作成手段と、前記作成手段により作成された前記照射プロファイルを用いて前記乾燥手段を制御する制御手段と、を備えている。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記作成手段が、前記測定手段により測定された前記液滴の温度が前記レーザを照射してから前記変曲温度に達するまでの前記液滴の温度の上昇率から、前記液滴の温度が前記沸騰温度を超えない前記レーザの照射強度を導出して前記照射プロファイルを作成するものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記乾燥手段が、前記レーザの照射範囲が重ならないように前記搬送方向に沿って配置された複数のレーザ乾燥部を含み、前記測定手段が、異なる複数の照射強度で前記レーザが照射された前記液滴の温度特性を各々測定し、前記作成手段が、前記液滴の温度が前記沸騰温度を超えない前記照射強度で前記レーザが照射された前記液滴について、前記レーザの照射終了後に前記測定手段により測定された前記液滴の温度の低下率から、前記レーザの照射終了後と前記レーザの照射再開時とにおける前記液滴の温度差を導出し、前記上昇率から、前記温度差の分だけ前記液滴の温度が上昇し、かつ前記沸騰温度を超えない前記照射強度を導出して前記照射プロファイルを作成するものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記測定手段が、前記記録媒体の搬送に合わせて前記搬送方向に移動しながら前記温度特性を測定するものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項５に記載の画像形成装置は、請求項１から請求項４の何れか１項記載の乾燥装置と、記録媒体に液滴を吐出する吐出手段と、前記記録媒体を搬送する搬送手段と、を備えている。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記吐出手段が、前記記録媒体に複数ページの画像を形成する一連の処理が入力された場合、前記複数ページ間に前記液滴を吐出してテスト画像を形成し、前記測定手段が、前記テスト画像に含まれる前記液滴の温度特性を測定し、前記作成手段が、前記測定手段により測定された前記液滴の温度特性が、前記照射プロファイルを前回作成した際の温度特性と異なる場合、前記照射プロファイルを再度作成するものである。

また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記作成手段が、予め定められた前記レーザ光源より前記搬送方向の上流の位置で前記測定手段により測定された前記温度特性に基づいて前記照射プロファイルを再度作成し、前記制御手段が、前記予め定められた前記レーザ光源及び前記予め定められた前記レーザ光源より前記搬送方向の下流に位置する前記レーザ光源を、前記作成手段により再度作成された前記照射プロファイルを用いて制御するものである。

一方、上記目的を達成するために、請求項８に記載のプログラムは、コンピュータを、請求項１から請求項４の何れか１項記載の乾燥装置の作成手段及び制御手段として機能させるためのものである。

請求項１、請求項５、及び請求項８に記載の発明によれば、予め定められた照射プロファイルを用いてレーザを照射する場合に比較して、画質の劣化を抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、測定した液滴の温度のみから照射プロファイルを作成する場合に比較して、画質の劣化を抑制することができる。

請求項３に記載の発明によれば、測定した液滴の温度の上昇率のみから照射プロファイルを作成する場合に比較して、画質の劣化を抑制することができる。

請求項４に記載の発明によれば、測定手段が固定的に設けられている場合に比較して、より精度良く上記温度特性を測定することができる。

請求項６に記載の発明によれば、予め定められたタイミングにのみ照射プロファイルを作成する場合に比較して、状況の変化に応じて、画質の劣化を抑制することができる。

請求項７に記載の発明によれば、全てのレーザ光源によりレーザが照射された液滴の温度特性に基づいて照射プロファイルを作成する場合に比較して、リアルタイムに画質の劣化を抑制することができる。

第１の実施の形態に係るインクジェット記録装置の主要構成部を示す概略構成図である。 第１の実施の形態に係るレーザ乾燥装置の概略構成を示す概略平面図である。 各実施の形態に係るインクジェット記録装置の電気系の要部構成を示すブロック図である。 浸透紙に吐出された液滴に対してレーザを照射した場合の液滴の温度の時系列の推移の一例を示すグラフである。 非浸透紙に吐出された液滴に対してレーザを照射した場合の液滴の温度の時系列の推移の一例を示すグラフである。 第１の実施の形態に係るプロファイル作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係るプロファイル作成処理の説明に供する概略平面図である。 第１の実施の形態に係る照射プロファイルの一例を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る照射プロファイルにおけるレーザの照射強度のテーブルの一例を示す模式図である。 第１の実施の形態に係るプロファイル再作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係るプロファイル再作成処理の説明に供する概略平面図である。 第２の実施の形態に係るインクジェット記録装置の主要構成部を示す概略構成図である。 第２の実施の形態に係るレーザ乾燥装置の概略構成を示す概略平面図である。 第２の実施の形態に係るプロファイル作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態に係る照射プロファイルの一例を示すグラフである。 他の実施の形態に係るインクジェット記録装置の主要構成部を示す概略構成図である。 他の実施の形態に係るインクジェット記録装置の主要構成部を示す概略構成図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、ここでは、本発明を、記録媒体上にインク滴を吐出して画像を記録するインクジェット記録装置に適用した場合について説明する。

［第１の実施の形態］
まず、図１を参照して、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の構成を説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０は、制御部２０、記憶部３０、ヘッド駆動部４０、印字ヘッド５０、レーザ駆動部６０、レーザ乾燥装置７０、給紙ロール８０、排出ロール９０、搬送ローラ１００、及び温度センサ１１０を備えている。

制御部２０は、搬送モータ１５０（図３も参照。）を駆動することで、搬送モータ１５０と例えばギヤ等の機構を介して接続された搬送ローラ１００の回転を制御する。給紙ロール８０には、記録媒体として長尺状の連続紙Ｐが巻きつけられており、搬送ローラ１００の回転に伴って連続紙Ｐが図１の矢印Ａ方向に搬送される。なお、以下では、連続紙Ｐが搬送される方向（図１の矢印Ａ方向）を単に「搬送方向」という。

また、記憶部３０は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の不揮発性の記憶部である。そして、制御部２０は、例えば記憶部３０に記憶される、ユーザが連続紙Ｐに描画させたい画像の情報、すなわちユーザ画像情報を取得し、ユーザ画像情報に含まれる画像の画素毎の色情報に基づいてヘッド駆動部４０を制御する。さらに、ヘッド駆動部４０は、制御部２０から指示されたインク滴の吐出タイミングに従って、ヘッド駆動部４０に接続された印字ヘッド５０を駆動して、印字ヘッド５０からインク滴を吐出させ、搬送される連続紙Ｐ上にユーザ画像情報に対応した画像を形成する。以下、ユーザ画像情報に従って連続紙Ｐに形成される画像をユーザ画像という。

なお、ユーザ画像の画素毎の色情報には、画素毎の色を一意に示す情報が含まれる。本実施の形態では、例えば、ユーザ画像の画素毎の色情報がシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各々の濃度によって表されているものとするが、ユーザ画像の画素毎の色を一意に示す他の表現方法を用いてもよい。

印字ヘッド５０は、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、及びＫ色の４色それぞれに対応した４つの印字ヘッド５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、及び５０Ｋを含み、各色の印字ヘッド５０に設けられたインク吐出口から対応する色のインク滴を吐出する。なお、印字ヘッド５０においてインク滴を吐出するための駆動方法は特に限定されず、いわゆるサーマル方式や圧電方式等、公知のものが適用される。

また、インクとしては水性インク、溶媒が蒸発するインクである油性インク、紫外線硬化型インク等が存在するが、本実施の形態では一例として水性インクを使用する。以下、単に「インク」又は「インク滴」とある場合は、「水性インク」又は「水性インク滴」を意味しているものとする。また、本実施の形態に係るＣＭＹＫ各色のインクには、ＩＲ（Infrared）吸収剤が添加され、インクがレーザを吸収する度合いが調整されるが、これに限らない。例えば、Ｋ色のインク等、レーザを吸収するインクには、必ずしもＩＲ吸収剤を添加しなくてもよい。

レーザ駆動部６０にはレーザ乾燥装置７０に含まれるレーザ素子のオンオフを制御するＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のスイッチング素子が含まれる。レーザ駆動部６０は、制御部２０からの指示に基づいてスイッチング素子を駆動し、パルスのデューティー比を制御することでレーザ素子から照射されるレーザの照射強度（照射エネルギー）を調整する。

そして、制御部２０はレーザ駆動部６０を制御することで、レーザ乾燥装置７０から連続紙Ｐの画像が形成される面に向けてレーザを照射させ、連続紙Ｐに形成されたユーザ画像のインク滴を乾燥させて、連続紙Ｐへのユーザ画像の定着を図る。なお、以下では、連続紙Ｐの画像が形成される面を「画像形成面」という。

その後、連続紙Ｐは搬送ローラ１００の回転に伴って排出ロール９０まで搬送され、排出ロール９０に巻き取られる。

温度センサ１１０は、例えば放射温度計等の非接触方式でインク滴の表面温度を測定するセンサである。温度センサ１１０は、制御部２０からの指示で不図示のモータ等の駆動により、連続紙Ｐの搬送速度と同じ速度で搬送方向に移動する。従って、温度センサ１１０により、連続紙Ｐに吐出された液滴の温度が、搬送方向に沿って異なる複数の位置で測定される。すなわち、温度センサ１１０により、インク滴の温度の時系列の変化により表される温度特性（以下、単に「温度特性」という。）が測定される。

次に、図２を参照して、本実施の形態に係るレーザ乾燥装置７０の構成を詳細に説明する。

図２に示すように、本実施の形態に係るレーザ乾燥装置７０は、二次元状に、具体的には、搬送方向及び搬送方向に交差する連続紙Ｐの幅方向に格子状に配列された複数のＶＣＳＥＬ（Vertical Cavity Surface Emitting Laser：垂直共振器型の面発光レーザ素子）アレイ７４を備えている。なお、以下では、上記連続紙Ｐの幅方向を単に「幅方向」という。なお、ＶＣＳＥＬアレイ７４が、本発明のレーザ光源の一例である。

また、ＶＣＳＥＬアレイ７４は、不図示の複数のＶＣＳＥＬを備えている。そして、本実施の形態に係るレーザ乾燥装置７０では、ＶＣＳＥＬアレイ７４毎にレーザ駆動部６０によってレーザの照射タイミング及びレーザの照射強度が制御される。また、レーザ駆動部６０による駆動単位は一例であり、図２の破線の矩形で示すように、例えば搬送方向に配列された一列の複数のＶＣＳＥＬアレイ７４を含むＶＣＳＥＬアレイ群７４Ａ毎にレーザ駆動部６０によってレーザの照射タイミング及びレーザの照射強度が制御されてもよい。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の電気系の要部構成について説明する。

図３に示すように、本実施の形態に係る制御部２０は、インクジェット記録装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）２０Ａ、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）２０Ｂを備えている。また、制御部２０は、ＣＰＵ２０Ａよる各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）２０Ｃも備えている。

また、インクジェット記録装置１０は、外部装置と通信データの送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部１３０を備えている。また、インクジェット記録装置１０は、インクジェット記録装置１０に対するユーザからの指示を受け付けると共に、ユーザに対してインクジェット記録装置１０の動作状況等に関する各種情報を通知する操作表示部１４０を備えている。なお、操作表示部１４０は、例えば、プログラムの実行によって操作指示の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式のディスプレイ、及び、テンキーやスタートボタンなどのハードウェアキー等を含む。

そして、ＣＰＵ２０Ａ、ＲＯＭ２０Ｂ、ＲＡＭ２０Ｃ、記憶部３０、ヘッド駆動部４０、レーザ駆動部６０、温度センサ１１０、通信回線Ｉ／Ｆ部１３０、操作表示部１４０、及び搬送モータ１５０の各部がアドレスバス、データバス、および制御バス等のバス１６０を介して互いに接続されている。また、ヘッド駆動部４０には印字ヘッド５０が接続され、レーザ駆動部６０にはレーザ乾燥装置７０が接続され、搬送モータ１５０には搬送ローラ１００が接続されている。

従って、ＣＰＵ２０Ａは、バス１６０を介してヘッド駆動部４０を制御することで、前述したように印字ヘッド５０を駆動させる。また、ＣＰＵ２０Ａは、バス１６０を介してレーザ駆動部６０を制御することで、前述したようにレーザ乾燥装置７０によるレーザの照射を制御する。また、ＣＰＵ２０Ａは、バス１６０を介して搬送モータ１５０を制御することで、前述したように搬送ローラ１００の回転を制御する。

さらに、ＣＰＵ２０Ａは、バス１６０を介して温度センサ１１０の搬送方向への移動を制御すると共に、温度センサ１１０により測定されたインク滴の温度を取得する。

ところで、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０では、印字ヘッド５０から連続紙Ｐに向けて吐出されたインク滴は、速やかに乾燥させることが求められる。そこで、例えば、レーザ乾燥装置７０から上限の照射強度でレーザを照射することが考えられる。しかしながら、レーザの照射強度が高すぎると、画像の光学濃度は低下する。これは、インク滴の温度が、例えばインク滴が沸騰する沸騰温度を超えることにより、連続紙Ｐ上でインク滴が突沸し飛散することが一因である。なお、以下、単に「沸騰温度」とある場合は、「インク滴の沸騰温度」を意味しているものとする。また、以下、単に「照射強度」とある場合は、「レーザの照射強度」を意味しているものとする。また、本実施の形態のように水性インクを用いた場合のインク滴の沸騰温度は、インクジェット記録装置１０の設置場所の気圧等により誤差はあるが、約１００℃である。

また、照射強度が高すぎると、インク滴の温度が沸騰温度を超えて沸騰することによりインク滴が飛散するため、インク滴の連続紙Ｐへの定着度が低下する。一方、照射強度が低すぎるとインク滴の水分が蒸発しきらずに残存し、インク滴の連続紙Ｐへの定着度が低下する。

従って、インク滴の温度が、沸騰温度未満で、かつ沸騰温度に極力近い温度以上の範囲内で維持されるようにレーザを照射することが画質の劣化の抑制につながる。また、インク滴の温度が、該範囲内で維持されるようにレーザを照射することが、インク滴の乾燥効率が最も良いため、省エネルギーにもつながる。

ところで、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の実機を用いた実験により、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、レーザが照射された場合におけるインク滴の温度特性が見出された。なお、図４Ａは、例えば普通紙等のインク滴が紙に浸透する浸透紙における温度特性を示し、図４Ｂは、例えばコート紙等のインク滴が紙に浸透しない非浸透紙における温度特性を示している。

また、図４Ａ及び図４Ｂ共に、縦軸はインク滴の温度［℃］を示し、横軸はインク滴が吐出されてからの経過時間［sec］を示している。また、図４Ａ及び図４Ｂ共に、左側の縦の破線がレーザの照射開始タイミングを示し、右側の縦の破線がレーザの照射終了タイミングを示している。さらに、図４Ａ及び図４Ｂ共に、各曲線が、レーザが照射されなかった場合、すなわち、レーザの照射強度が０［Ｊ／ｃｍ^２］の場合、及び０．５［Ｊ／ｃｍ^２］以上４．５［Ｊ／ｃｍ^２］以下の範囲内の複数の照射強度でレーザが照射された場合のインク滴の温度特性を示している。

図４Ａ及び図４Ｂの矩形に囲われた変曲領域において示すように、インク滴の温度は、レーザの照射開始後に略直線上に上昇し、沸騰温度の近傍で単位時間当たりの上昇度合（上昇率）がそれまでより緩くなる、すなわち、変曲する。この変曲し始めるインク滴の温度を、以下、「変曲温度」という。なお、本実施の形態では、変曲温度として、沸騰温度から予め定められた温度（一例として２０度）を減算した温度以上でかつ沸騰温度未満の範囲内で、インク滴の温度の上昇率が予め定められた割合（一例として２０％以上の割合）だけ低下した場合の温度を適用している。なお、上記予め定められた温度及び予め定められた割合は、操作表示部１４０を介してユーザにより設定可能とされていてもよい。

また、変曲温度やレーザの照射開始からインク滴の温度が変曲温度に到達するまでの時間、インク滴の温度が変曲温度に到達してから沸騰温度以上となるまでの時間は、インク滴の種類や連続紙Ｐの種類、ＶＣＳＥＬアレイ７４の温度や経年劣化等に応じて変わる。そこで、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０は、レーザが照射されたインク滴の温度を測定することにより、一例として図４Ａ及び図４Ｂに示す温度特性を得て、インク滴の温度が、レーザの照射により上昇して変曲温度以上となった後に、変曲温度以上でかつ沸騰温度未満で維持されるレーザの照射プロファイルを作成するプロファイル作成処理を行う。

次に、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の作用を説明する。まず、図５を参照して、本実施の形態に係るプロファイル作成処理について説明する。なお、図５は、インク滴の種類が変更された際にＣＰＵ２０Ａによって実行されるプロファイル作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、該プログラムはＲＯＭ２０Ｂに予めインストールされている。このように、本実施の形態では、プロファイル作成処理プログラムを実行するタイミングとして、インク滴の種類が変更されたタイミングを適用するが、これに限定されるものではない。例えば、プロファイル作成処理プログラムを実行するタイミングとして、連続紙Ｐの種類が変更されたタイミングや保守作業が行われたタイミング等の他のタイミングを適用してもよい。

図５のステップＳ１００では、ＣＰＵ２０Ａは、連続紙Ｐにおけるレーザ乾燥装置７０によりレーザが照射される領域に予め定められたサイズのテスト画像を形成する。具体的には、本実施の形態では、ＣＰＵ２０Ａは、一例として、１０ｍｍ四方の正方形状で、かつＫ色の濃度が１００％のテスト画像を形成する。

次のステップＳ１０２では、ＣＰＵ２０Ａは、テスト画像が形成された領域に対応する位置のＶＣＳＥＬアレイ群７４Ａ毎に異なる複数の照射強度で、レーザ乾燥装置７０からテスト画像に対しレーザを照射させる。これと共に、ＣＰＵ２０Ａは、温度センサ１１０を搬送方向に連続紙Ｐの搬送速度と同じ速度で移動させながら、上記の異なる照射強度のレーザが照射された単位毎にインク滴の温度を測定し、記憶部３０に記憶する。この処理により、ＣＰＵ２０Ａは、図４Ａ及び図４Ｂに示した温度特性を取得して記憶部３０に記憶する。以上のステップＳ１００及びステップＳ１０２の処理により、図６に示すように、テスト画像Ｔにレーザが照射され、温度センサ１１０によりインク滴の温度特性が測定される。

次のステップＳ１０４では、ＣＰＵ２０Ａは、上記ステップＳ１０２の処理により取得した温度特性に基づいて、照射プロファイルを作成する。具体的には、ＣＰＵ２０Ａは、各照射強度の温度特性を示す曲線におけるレーザが照射されて温度が上昇し始めてから変曲温度に達するまでの部分を直線に近似した場合の直線の傾きを用いて、各照射強度でレーザを照射した場合の単位時間当たりのインク滴の温度の上昇度合（上昇率）を導出する。そして、ＣＰＵ２０Ａは、各照射強度について導出したインク滴の温度の上昇率から、インク滴の温度が変曲温度以上でかつ沸騰温度未満で維持される照射強度を求めて照射プロファイルを作成する。なお、ＣＰＵ２０Ａは、上記上昇率を、温度特性により示される曲線における沸騰温度や沸騰温度に達する直前の温度での接線の傾きを用いて求めてもよい。

次のステップＳ１０６では、ＣＰＵ２０Ａは、上記ステップＳ１０４の処理によって作成した照射プロファイルに応じた照射強度を各ＶＣＳＥＬアレイ７４に設定して、本プロファイル作成処理プログラムを終了する。

その後、ユーザ画像が形成された場合、以上のプロファイル作成処理プログラムの処理によって各ＶＣＳＥＬアレイ７４に設定された照射強度に基づき、ユーザ画像にレーザが照射される。

図７及び図８を参照して、以上のプロファイル作成処理プログラムの処理によって作成された照射プロファイル及び該照射プロファイルを用いてインク滴を乾燥させた場合のインク滴の温度について説明する。図７の破線は、図７の右側の縦軸に対応し、レーザの照射強度を示している。図７の実線は、図７の左側の縦軸に対応し、インク滴の温度を示している。図７の横軸はインク滴を吐出してからの経過時間を示している。図７の一点鎖線は、沸騰温度を示し、図７の二点鎖線は、変曲温度を示している。また、図８は、１つの矩形が１つのＶＣＳＥＬアレイ７４に対応し、矩形内の数値がＶＣＳＥＬアレイ７４から照射されるレーザの照射強度［Ｊ／ｃｍ^２］を示している。また、図８における横方向は搬送方向に対応し、縦方向は幅方向に対応する。

図７及び図８に示すように、本実施の形態に係る照射プロファイルでは、インク滴には最初に高い照射強度でレーザが照射され、その後レーザの照射強度は徐々に低くなった後に、一定の範囲内の照射強度でレーザが照射される。これにより、図７に示すようにインク滴の温度は、沸騰温度までは略直線上に急上昇し、その後は変曲温度以上でかつ沸騰温度未満の範囲内が維持される。

次に、図９を参照して、本実施の形態に係るプロファイル再作成処理について説明する。なお、図９は、連続紙Ｐに複数ページの画像を形成する一連の処理（印刷ジョブ）が入力された際にＣＰＵ２０Ａによって実行されるプロファイル再作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、該プログラムはＲＯＭ２０Ｂに予めインストールされている。また、錯綜を回避するために、ここではユーザ画像を形成する処理については説明を省略する。また、図９における図５と同一の処理を行うステップについては図５と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。

図９のステップＳ１０１では、ＣＰＵ２０Ａは、連続紙Ｐにおけるレーザ乾燥装置７０によりレーザが照射される領域で、かつ複数ページ間にテスト画像Ｔを形成する。このステップＳ１０１の処理及び上記ステップＳ１０２の処理により、図１０に示すように、複数ページＧ１、Ｇ２間に形成されたテスト画像Ｔにレーザが照射され、温度センサ１１０によりインク滴の温度が測定される。

図９のステップＳ１０３では、ＣＰＵ２０Ａは、上記ステップＳ１０２の処理によって取得された温度特性が、照射プロファイルを前回作成した際に取得して記憶部３０に記憶された温度特性から変化が無いか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵ２０Ａは、例えば図４Ａ及び図４Ｂにおけるインク滴の温度がレーザの照射が開始されて変曲温度まで上昇している曲線を直線に近似した場合の直線の傾きが、前回と今回とで同じである場合に、温度特性に変化が無いと判定する。なお、ＣＰＵ２０Ａは、該傾きが同じであるかに限らず、該傾きの差分が、温度特性に変化が無いものとして予め定められた範囲内である場合に、温度特性に変化が無いと判定してもよい。また、ＣＰＵ２０Ａは、例えば温度特性を示す曲線を二次曲線に近似した場合の二次係数の変化に基づいて、温度特性に変化が無いか否かを判定してもよい。ＣＰＵ２０Ａは、本ステップＳ１０３の判定が肯定判定となった場合は、ステップＳ１０８の処理に移行する一方、該判定が否定判定となった場合はステップＳ１０４の処理に移行する。

ステップＳ１０８では、ＣＰＵ２０Ａは、印刷ジョブが終了したか否かを判定する。ＣＰＵ２０Ａは、この判定が否定判定となった場合はステップＳ１００の処理に戻る一方、この判定が肯定判定となった場合は本プロファイル再作成処理プログラムを終了する。

以上のプロファイル再作成処理プログラムの処理により照射プロファイルが再作成された場合は、例えば印刷ジョブの終了後に、各ＶＣＳＥＬアレイ７４に該照射プロファイルに基づく照射強度が設定される。

なお、上記プロファイル再作成処理プログラムのステップＳ１０４において、ＣＰＵ２０Ａは、上記温度特性の変化の比率に応じて、前回作成された照射プロファイルを修正する形態としてもよい。

［第２の実施の形態］
まず、図１１を参照して、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の構成を説明する。なお、図１１における図１と同一の構成部については、図１と同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１１に示すように、本実施の形態に係るレーザ乾燥装置７０は、搬送方向に沿って搬送方向の上流から順にレーザ乾燥部７２Ａ〜７２Ｄを備えている。以下、レーザ乾燥部７２Ａ〜７２Ｄを区別する必要がない場合は、符号末尾のアルファベットを省略する。各レーザ乾燥部７２は、レーザの照射範囲が重ならないように、搬送方向に沿って予め定められた間隔を空けて配置されている。

本実施の形態に係る温度センサ１１０Ａ〜１１０Ｅは、連続紙Ｐ上の搬送方向における印字ヘッド５０とレーザ乾燥部７２Ａとの間の位置、各レーザ乾燥部７２の間の位置、及びレーザ乾燥部７２Ｄの下流の位置に、画像形成面と対向して設けられている。以下、温度センサ１１０Ａ〜１１０Ｅを区別する必要がない場合は、符号末尾のアルファベットを省略する。そして、各温度センサ１１０は、制御部２０からの指示に従ってそれぞれの位置を通過する連続紙Ｐ上のインク滴の温度を測定する。

次に、図１２を参照して、本実施の形態に係るレーザ乾燥装置７０の構成を詳細に説明する。なお、図１２における図２と同一の構成部については、図２と同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１２に示すように、本実施の形態に係るレーザ乾燥部７２は、二次元状に、具体的には、搬送方向及び幅方向に格子状に配列された複数のＶＣＳＥＬアレイ７４を備えている。

本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の電気系の要部構成は、上記第１の実施の形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。

次に、本実施の形態に係るインクジェット記録装置１０の作用を説明する。まず、図１３を参照して、本実施の形態に係るプロファイル作成処理について説明する。なお、図１３は、インク滴の種類が変更された際にＣＰＵ２０Ａによって実行されるプロファイル作成処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートであり、該プログラムはＲＯＭ２０Ｂに予めインストールされている。また、図１３における図５と同一の処理を行うステップについては図５と同一のステップ番号を付して、その説明を省略する。なお、プロファイル作成処理プログラムを実行するタイミングは、上記第１の実施の形態と同様に他のタイミングを適用してもよいことは言うまでもない。

図１３のステップＳ１０１では、ＣＰＵ２０Ａは、テスト画像が形成された領域に対応する位置のＶＣＳＥＬアレイ群７４Ａ毎に異なる複数の照射強度で、レーザ乾燥装置７０からテスト画像に対しレーザを照射させる。これと共に、ＣＰＵ２０Ａは、各温度センサ１１０により、上記の異なる照射強度のレーザが照射された単位毎にインク滴の温度を測定し、記憶部３０に記憶する。また、ＣＰＵ２０Ａは、各温度センサ１１０により測定された温度から、（温度センサ１１０の数−１）次（本実施の形態では４次）の曲線を近似して、図４Ａ及び図４Ｂに示した温度特性を取得して記憶部３０に記憶する。

次のステップＳ１０５では、ＣＰＵ２０Ａは、上記ステップＳ１０１の処理により取得した温度特性から、インク滴の温度の上昇率及び低下率に基づいて、照射プロファイルを作成する。本実施の形態では、前述したように、各レーザ乾燥部７２のレーザの照射範囲が重なっていないため、搬送方向上流のレーザ乾燥部７２によるレーザの照射終了後から隣り合う搬送方向下流のレーザ乾燥部７２によるレーザの照射開始まではインク滴にレーザが照射されない。従って、このレーザが照射されない期間は、インク滴の温度は低下する。そこで、本実施の形態では、インク滴の温度の低下率も用いて照射プロファイルを作成する。

具体的には、ＣＰＵ２０Ａは、上記ステップＳ１０４の処理と同様に、各照射強度でレーザを照射した場合の単位時間当たりのインク滴の温度の上昇度合（上昇率）を導出する。また、ＣＰＵ２０Ａは、温度特性を示す曲線のうち、沸騰温度近傍でレーザの照射が終了された曲線（図４Ａに示す例では、照射強度が１．７５［Ｊ／ｃｍ^２］の曲線）におけるレーザの照射終了後の単位時間当たりのインク滴の温度の低下度合（低下率）を導出する。そして、ＣＰＵ２０Ａは、導出した上記上昇率から、レーザ乾燥部７２Ａについては、インク滴の温度が沸騰温度を超えない照射強度を求める。一方、ＣＰＵ２０Ａは、導出した上記上昇率及び低下率から、レーザ乾燥部７２Ｂ〜７２Ｄについては、インク滴の温度が、レーザが照射されないことによって低下した温度差の分上昇し、かつ沸騰温度を超えない照射強度を求める。

図１４を参照して、以上のプロファイル作成処理プログラムの処理によって作成された照射プロファイルを用いてインク滴を乾燥させた場合のインク滴の温度について説明する。図１４の破線は、図１４の右側の縦軸に対応し、レーザの照射強度を示している。図１４の実線は、左側の縦軸に対応し、インク滴の温度を示している。図１４の横軸はインク滴を吐出してからの経過時間を示している。図１４の一点鎖線は、沸騰温度を示し、図１４の二点鎖線は、変曲温度を示している。

図１４に示すように、本実施の形態に係る照射プロファイルでは、インク滴に対し、レーザ乾燥部７２Ａからは、インク滴の温度が沸騰温度に達せず、かつ極力高い照射強度でレーザが照射される。また、本実施の形態に係る照射プロファイルでは、インク滴に対し、レーザ乾燥部７２Ｂ〜７２Ｄからは、インク滴の温度が、レーザが照射されないことにより低下した温度差の分上昇し、沸騰温度を超えない照射強度で照射される。これにより、図１４に示すようにインク滴の温度は、沸騰温度近傍まで上昇した後、レーザが照射されないことにより低下することを繰り返す。すなわち、インク滴の温度は、変曲温度以上でかつ沸騰温度未満の範囲内で維持される。

また、本実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様に、印刷ジョブが入力された場合に、照射プロファイルの再作成処理を行ってもよいことは言うまでもない。

以上、実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施の形態は、クレーム（請求項）にかかる発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。前述した実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の組み合わせにより種々の発明が抽出される。実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、効果が得られる限りにおいて、この幾つかの構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

例えば、インクジェット記録装置１０の構成として、上記第１の実施の形態における温度センサ１１０を上記第２の実施の形態における温度センサ１１０に置き換えて、図１５に示す構成を適用する形態としてもよい。また、インクジェット記録装置１０の構成として、上記第２の実施の形態における温度センサ１１０を上記第１の実施の形態における温度センサ１１０に置き換えて、例えば図１６に示す構成を適用する形態としてもよい。

また、上記テスト画像の大きさ、形状、及び色は、上記各実施の形態で説明した大きさ、形状、及び色に限定されるものでない。例えば、上記温度特性を得ることが可能な大きさ、形状、及び色であれば、他の大きさ、形状、及び色でもよいことは言うまでもない。

また、上記各実施の形態では、テスト画像を用いて照射プロファイルを作成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ユーザ画像を用いて照射プロファイルを作成する形態としてもよい。

また、上記各実施の形態では、複数の照射強度でレーザが照射された場合の温度特性を用いて照射プロファイルを作成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つの照射強度でレーザが照射された場合の温度特性を用いて照射プロファイルを作成する形態としてもよい。例えば、図４Ａに示す４．５［Ｊ／ｃｍ^２］の照射強度でレーザが照射された場合の温度特性を用いる場合、上記ステップＳ１０４の処理と同様に、４．５［Ｊ／ｃｍ^２］の照射強度でレーザの照射をした場合のインク滴の温度の上昇率を導出する。また、導出した上昇率からインク滴の温度が変曲温度以上となってから沸騰温度に到達するまでの時間を導出する。次に、導出した時間と、変曲温度以上となってからレーザ乾燥装置７０によるレーザの照射が終了するまでの時間との比率に基づき、インク滴の温度が変曲温度以上でかつ沸騰温度未満の範囲内で維持される照射強度を導出する。そして、変曲温度以上となる時点に対応する位置までのＶＣＳＥＬアレイ７４の照射強度を４．５［Ｊ／ｃｍ^２］に設定し、該位置より搬送方向下流に位置するＶＣＳＥＬアレイ７４の照射強度を導出した上記照射強度に設定する照射プロファイルを作成する形態が例示される。

また、上記各実施の形態では、再作成した照射プロファイルを次回の印刷ジョブで用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、インクジェット記録装置１０が図１６に示す構成の場合において、レーザ乾燥部７２Ｃより搬送方向の上流の位置で温度センサ１１０により測定された温度特性に基づいて照射プロファイルを作成する。そして、作成した照射プロファイルを用いて、レーザ乾燥部７２Ｃ及びレーザ乾燥部７２Ｄのレーザの照射強度を印刷ジョブの実行中に更新する形態としてもよい。

また、上記各実施の形態では、記録媒体として、連続紙Ｐを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、記録媒体として、Ａ４やＡ３等のカット紙を適用する形態としてもよい。また、記録媒体の材質も紙に限られず、レーザが照射されることによりインク滴が乾燥されて定着される他の材質の記録媒体を用いる形態としてもよい。

また、上記各実施の形態では、各種プログラムがＲＯＭ２０Ｂに予めインストールされている場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各種プログラムが、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）等の記憶媒体に格納されて提供される形態、又は外部ネットワークを介して提供される形態としてもよい。

さらに、上記各実施の形態では、プロファイル作成処理及びプロファイル再作成処理の各処理を、プログラムを実行することにより、コンピュータを利用してソフトウェア構成により実現する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、該各処理を、ハードウェア構成や、ハードウェア構成とソフトウェア構成の組み合わせによって実現する形態としてもよい。

その他、上記各実施の形態で説明したインクジェット記録装置１０の構成（図１〜図３、図１１、図１２参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したりしてもよいことは言うまでもない。

また、上記各実施の形態で説明した各種プログラムの処理の流れ（図５、図９、図１３参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。

さらに、上記各実施の形態で示したテーブルの構成（図８参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、構成を変えてもよいことは言うまでもない。

１０ 画像形成装置
２０ 制御部
５０ 印字ヘッド
７０ レーザ乾燥装置
７２Ａ〜Ｄ レーザ乾燥部
７４ ＶＣＳＥＬアレイ
１１０ 温度センサ
Ｐ 連続紙

Claims (8)

1. 記録媒体に液滴を吐出する吐出手段により前記記録媒体上に吐出された液滴に対してレーザを照射して前記液滴を乾燥させる複数のレーザ光源が二次元状に配列された乾燥手段と、
   前記記録媒体上に吐出された液滴の前記記録媒体の搬送方向における温度特性を測定する測定手段と、
   前記測定手段により測定された前記温度特性に基づいて、前記液滴の温度が、前記レーザの照射により上昇して変曲し始める変曲温度以上となった後に、前記変曲温度以上でかつ前記液滴が沸騰する沸騰温度未満の範囲内で維持される前記レーザの照射プロファイルを作成する作成手段と、
   前記作成手段により作成された前記照射プロファイルを用いて前記乾燥手段を制御する制御手段と、
   を備えた乾燥装置。
2. 前記作成手段は、前記測定手段により測定された前記液滴の温度が前記レーザを照射してから前記変曲温度に達するまでの前記液滴の温度の上昇率から、前記液滴の温度が前記沸騰温度を超えない前記レーザの照射強度を導出して前記照射プロファイルを作成する
   請求項１記載の乾燥装置。
3. 前記乾燥手段は、前記レーザの照射範囲が重ならないように前記搬送方向に沿って配置された複数のレーザ乾燥部を含み、
   前記測定手段は、異なる複数の照射強度で前記レーザが照射された前記液滴の温度特性を各々測定し、
   前記作成手段は、前記液滴の温度が前記沸騰温度を超えない前記照射強度で前記レーザが照射された前記液滴について、前記レーザの照射終了後に前記測定手段により測定された前記液滴の温度の低下率から、前記レーザの照射終了後と前記レーザの照射再開時とにおける前記液滴の温度差を導出し、前記上昇率から、前記温度差の分だけ前記液滴の温度が上昇し、かつ前記沸騰温度を超えない前記照射強度を導出して前記照射プロファイルを作成する
   請求項２記載の乾燥装置。
4. 前記測定手段は、前記記録媒体の搬送に合わせて前記搬送方向に移動しながら前記温度特性を測定する
   請求項１から請求項３の何れか１項記載の乾燥装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか１項記載の乾燥装置と、
   記録媒体に液滴を吐出する吐出手段と、
   前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   を備えた画像形成装置。
6. 前記吐出手段は、前記記録媒体に複数ページの画像を形成する一連の処理が入力された場合、前記複数ページ間に前記液滴を吐出してテスト画像を形成し、
   前記測定手段は、前記テスト画像に含まれる前記液滴の温度特性を測定し、
   前記作成手段は、前記測定手段により測定された前記液滴の温度特性が、前記照射プロファイルを前回作成した際の温度特性と異なる場合、前記照射プロファイルを再度作成する
   請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記作成手段は、予め定められた前記レーザ光源より前記搬送方向の上流の位置で前記測定手段により測定された前記温度特性に基づいて前記照射プロファイルを再度作成し、
   前記制御手段は、前記予め定められた前記レーザ光源及び前記予め定められた前記レーザ光源より前記搬送方向の下流に位置する前記レーザ光源を、前記作成手段により再度作成された前記照射プロファイルを用いて制御する
   請求項６記載の画像形成装置。
8. コンピュータを、請求項１から請求項４の何れか１項記載の乾燥装置の作成手段及び制御手段として機能させるための乾燥プログラム。