JP2019104164A - 画像記録装置及び画像記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】反応液の膜厚のばらつきが生じたときでも、記録物における画像のムラを抑える。【解決手段】画像記録装置１は、ニップ部１１を形成する転写体２と圧胴４２とを有し、ニップ部１１で、転写体２に形成された記録液の像が記録媒体Ｐ１に転写される転写ユニット４と、記録液を吐出し、転写体２に記録液の像を形成する記録ユニット３と、記録ユニット３の前段に位置し、記録液の粘度を増加させる反応液の膜を予め転写体２に形成する反応液付与ユニット５Ａと、転写体２に形成された反応液の膜の膜厚を検出する膜厚検出器１２と、膜厚に応じて記録液の像を形成するか否かを判断し、判断結果に基づき反応液付与ユニット５Ａを作動させるか否かを決定する制御部１３Ｂと、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、転写体に形成された記録液の像を記録媒体に転写することによって記録媒体に記録を行う画像記録装置と画像記録方法に関する。

インクジェット記録方法の一つとして転写体を用いる画像記録装置及び画像記録方法が知られている。特許文献１には、転写体に形成されたインク像が記録媒体に転写されることで記録媒体に記録を行う画像記録装置と画像記録方法が開示されている。インクの粘度を高めるため、転写体にインク像を形成する前に、粉体からなる吸水性のセット剤が転写体に塗布される。これによって、インクは適度な粘度をもったゲル状物質となる。

特開２００２−２９２８５２号公報

特許文献１に記載されたセット剤は粉体であるが、インクの粘度を高める液体が予め転写体に塗布されることもある。本明細書では、このような液体を反応液という。反応液は液体であるため塗布が容易であり、膜厚を均一化することも容易である。しかし、反応液は通常ローラなどで塗布されるため、反応液の膜厚を完全に均一にすることは困難である。塗布量を制御して膜厚を均一化することも可能であるが、ローラの回転を制御する機構が必要となり、安価な構成にはならない。このため、反応液の膜厚は転写体の部位によってばらつくこととなる。膜厚のばらつきは反応液とインク液滴との反応のばらつきを生じ、結果として記録物における画像のムラを生じる。
本発明は反応液の膜厚のばらつきが生じたときでも、記録物における画像のムラを抑えることが可能な画像記録装置及び画像記録方法を提供することを目的とする。

本発明の画像記録装置は、ニップ部を形成する転写体と圧胴とを有し、ニップ部で、転写体に形成された記録液の像が記録媒体に転写される転写ユニットと、記録液を吐出し、転写体に記録液の像を形成する記録ユニットと、記録ユニットの前段に位置し、記録液の粘度を増加させる反応液の膜を予め転写体に形成する反応液付与ユニットと、転写体に形成された反応液の膜の膜厚を検出する検出器と、膜厚に応じて記録液の像を形成するか否かを判断し、判断結果に基づき記録ユニットを作動させるか否かを決定する制御部と、を有する。

本発明の画像記録方法は、記録ユニットによって転写体に形成された記録液の像が記録媒体に転写されることによって、記録媒体に記録を行うものである。本画像記録方法は、転写体に記録液の粘度を増加させる反応液の膜を形成することと、転写体に形成された反応液の膜の膜厚を検出することと、膜厚に応じて記録液の像を形成するか否かを判断し、判断結果に基づき記録ユニットを作動させるか否かを決定することと、を有する。

本発明によれば、反応液の膜厚に応じて記録液の像を形成するか否かが判断され、判断結果に基づき記録ユニットが制御される。従って、本発明によれば、反応液の膜厚のばらつきが生じたときでも、記録物における画像のムラを抑えることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像記録装置の概要図である。 図１に示す画像記録装置の制御系の概略ブロック図である。 図１に示す画像記録装置の制御系の概略ブロック図である。 図１に示す画像記録装置の動作例の説明図である。 転写体における塗布ムラ領域と印刷領域の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る画像記録方法を示すフローチャートである。 膜厚検出器の出力の一例を示す図である。 反応液の膜厚のムラを検知するためのフローチャートである。 転写体における塗布ムラ領域と印刷領域の他の例を示す図である。

図面を参照して本発明のいくつかの実施形態について説明する。まず、本発明の一実施形態に係る画像記録装置の構成と基本的な動作例について説明する。各図において、矢印Ｘ及びＹは水平方向を示し、互いに直交する。矢印Ｚは上下方向を示す。本発明における「記録」は、文字、図形等の有意の情報を形成することのみならず、有意無意を問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成すること及び記録媒体の加工を行うことを含む。「記録」される対象は人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わない。「記録媒体」は本実施形態ではシート状の紙であるが、布、プラスチックフィルム等であってもよい。本実施形態では、記録ユニットによって転写体に形成される物質はインクであるが、広く様々な用途に用いられる記録液を対象とすることができる。インクの成分については特に限定されないが、本実施形態で用いられるインクは、色材である顔料と、水と、樹脂とを含む水性顔料インクである。

＜画像記録装置＞
図１は本発明の一実施形態に係る画像記録装置１を概略的に示した正面図である。画像記録装置１は、転写体２から記録媒体Ｐ１にインク像を転写することで記録物Ｐ２を製造する枚葉式のインクジェットプリンタである。画像記録装置１は、記録装置１Ａと、搬送装置１Ｂとを含む。記録装置１Ａは、記録ユニット３と、転写ユニット４と、周辺ユニット５Ａ〜５Ｄと、供給ユニット６とを含む。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ、画像記録装置１の幅方向（全長方向）、奥行き方向、高さ方向を示している。記録媒体Ｐ１はＸ方向に搬送される。

＜記録ユニット＞
記録ユニット３は、複数の記録ヘッド３０と、複数の記録ヘッド３０を支持するキャリッジ３１とを含んでいる。複数の記録ヘッド３０は、中心軸の周りを回転する転写体２の周囲に放射状に配置されている。記録ヘッド３０は、転写体２に液体インクを吐出し、転写体２上に記録画像のインク像を形成する。各記録ヘッド３０は、Ｙ方向に延びるフルラインヘッドであり、使用可能な最大サイズの記録媒体の画像記録領域の幅をカバーする範囲に複数のノズルが配列されている。記録ヘッド３０は、その下面に、複数のノズルが開口したインクノズル面を有している。インクノズル面は、微小隙間（例えば数ｍｍ）を介して転写体２の外周面と対向している。インクノズル面と転写体２の外周面の隙間はキャリッジ３１により正確に維持される。キャリッジ３１は、Ｘ方向両側側部に設けられたスライド部３２を介し、一対の案内部材ＲＬによってＹ方向に変位可能に支持されている。一対の案内部材ＲＬは、キャリッジ３１のＸ方向両側に設けられＹ方向に延びるレール部材である。図示は省略するが、記録ユニット３のＹ方向側方には回復ユニットが設けられている。記録ユニット３は、案内部材ＲＬの案内により回復ユニットまで移動することができる。

各ノズルにはインク吐出素子（図示せず）が組み合わされている。インク吐出素子としては、例えば電気−熱変換体によりインクに膜沸騰を生じさせ気泡を形成することでインクを吐出する素子、電気−機械変換体によってインクを吐出する素子、静電気を利用してインクを吐出する素子等が挙げられる。高速で高密度の記録を行う場合、電気−熱変換体を利用したインク吐出素子を用いることができる。

本実施形態では９つの記録ヘッド３０が設けられている。各記録ヘッド３０は、互いに異なる種類のインク、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のインクを吐出する。いずれかの記録ヘッド３０は色材を含まないインク（例えばクリアインク）を吐出してもよい。１つの記録ヘッド３０は１種類のインクを吐出するが、１つの記録ヘッド３０が複数種類のインクを吐出してもよい。印字プロセスにおける最下流側（図１における一番右側）の記録ヘッド３０は転写率向上剤を吐出する。転写率向上剤は、色材を含まない透明な液体であり、転写体２上に形成されたインクの像の表面に吐出され、転写率を向上させる。

＜転写ユニット＞
転写ユニット４は、転写体４１と圧胴４２とを含んでいる。転写体４１と圧胴４２は、Ｙ方向に延びる回転軸の周りを回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。図１において、転写体４１及び圧胴４２の内部に示した矢印は、これらの循環方向ないし回転方向を示しており、転写体４１は時計回りに、圧胴４２は反時計回りに回転する。すなわち、転写体４１と圧胴４２は互いに逆方向に回転する。

転写体４１は、その外周面に転写体２を支持する支持体である。転写体２は、転写体４１の外周面上に、周方向に連続的にあるいは間欠的に設けられる。連続的に設けられる場合、転写体２は無端の帯状に形成される。間欠的に設けられる場合、転写体２は、有端の帯状の複数のセグメントで形成され、複数のセグメントが転写体４１の外周面に等ピッチで円弧状に配置される。転写体２は、単層から構成されるが、複数層の積層体、例えば、表面層と、圧縮層と、表面層と圧縮層との間に位置する弾性層の３層で構成されてもよい。表面層はインク像が形成される画像記録面を有する最外層である。圧縮層は変形吸収性能を有し、局所的な圧力変動を分散し、高速記録時においても転写性を維持することができる。

転写体４１の回転により、転写体２は円軌道上を循環的に移動する。転写体４１の回転位相により、転写体２は、吐出前処理領域Ｒ１、吐出領域Ｒ２、吐出後処理領域Ｒ３，Ｒ４、転写領域Ｒ５、転写後処理領域Ｒ６に区別される。転写体２はこれらの領域を循環的に通過する。時計の文字盤に喩えると、図１において、吐出前処理領域Ｒ１は概ね１０時の位置であり、吐出領域Ｒ２は概ね１１時から１時の範囲であり、吐出後処理領域Ｒ３は概ね２時の位置であり、吐出後処理領域Ｒ４は概ね４時の位置である。転写領域Ｒ５は概ね６時の位置であり、転写後処理領域Ｒ６は概ね８時の領域である。

吐出前処理領域Ｒ１では、記録ユニット３によるインクの吐出前に、周辺ユニット５Ａによる転写体２に対する前処理が行われる。具体的には、転写体２の外周面に反応液が付与される。吐出領域Ｒ２では、記録ユニット３により転写体２の外周面にインクが吐出され、転写体２の外周面にインク像が形成される。吐出後処理領域Ｒ３，Ｒ４では、インクの吐出後かつインク像の転写前にインク像に対する処理が行われる。吐出後処理領域Ｒ３では周辺ユニット５Ｂによる処理が行われ、吐出後処理領域Ｒ４では周辺ユニット５Ｃによる処理が行われる。転写領域Ｒ５では転写ユニット４により転写体２上のインク像が記録媒体Ｐ１に転写される。転写後処理領域Ｒ６では、周辺ユニット５Ｄにより、インク像の転写後の転写体２に対する後処理が行われる。領域Ｒ１〜Ｒ６は一定の角度範囲を有しているが。領域Ｒ１、Ｒ３〜Ｒ６の角度範囲は、吐出領域Ｒ２の角度範囲より小さい。

圧胴４２は、その外周面が転写体２に圧接されている。圧胴４２は、搬送される記録媒体Ｐ１を転写体４１との間でニップするニップ部１１を形成し、転写体２の外周面に形成されたインク像をニップ部１１で記録媒体に転写させる。すなわち、記録媒体Ｐ１が圧胴４２と転写体２とによって形成されたニップ部１１を搬送されながら通過する際に、その圧胴４２と対向する面に転写体２上のインク像が転写される。圧胴４２の外周面には、記録媒体Ｐ１の先端部を保持する少なくとも一つのグリップ機構（図示せず）が設けられている。グリップ機構は圧胴４２の周方向に離間して複数設けてもよい。

＜周辺ユニット＞
周辺ユニット５Ａ〜５Ｄは転写体２の周囲に配置されている。本実施形態の場合、周辺ユニット５Ａ〜５Ｄは、順に、反応液付与ユニット５Ａ、吸収ユニット５Ｂ、加熱ユニット５Ｃ、清掃ユニット５Ｄである。反応液付与ユニット５Ａは転写体２が回る方向に関し記録ユニット３の前段に位置している。

反応液付与ユニット５Ａは、記録ユニット３によるインクの吐出前に、転写体２上に反応液を付与する。反応液は、インクを高粘度化する成分を含有する液体である。インクの高粘度化とは、インクを構成している色材や樹脂等がインクを高粘度化する成分と接触することによって化学的に反応し、あるいは物理的に吸着し、これによってインクの粘度の上昇が認められることである。インクの高粘度化には、インク全体の粘度上昇が認められる場合のみならず、色材や樹脂等のインクを構成する成分の一部が凝集することにより局所的に粘度の上昇が生じる場合も含まれる。反応液は０．７〜１．４μｍ程度の膜厚で塗布されることが好ましい。このため、反応液付与ユニット５Ａは転写体２に塗布された反応液の膜厚を検出する膜厚検出器１２を備えている。膜厚の検出方法は特に限定されないが、例えば、以下の方法を採用することができる。
−反応液に光源から光を照射し、照射された光の反射光を検出部により検出した後、検出された電気信号を画像データとして取得して、反応液の膜厚を検出する方法。
−白色光源から光を照射し膜の上面で反射された光と膜の下面で反射された光の光路の差を検出し、反応液の膜厚を検出する方法。
インクを高粘度化する成分は、金属イオン、高分子凝集剤など、特に制限はないが、インクのｐＨ変化を引き起こして、インク中の色材を凝集させる物質を用いることができ、有機酸を用いることができる。反応液の付与機構としては、例えば、ローラ、記録ヘッド、ダイコーティング装置（ダイコータ）、ブレードコーティング装置（ブレードコータ）などが挙げられる。転写体２に対するインクの吐出前に反応液を転写体２に付与しておくと、転写体２に達したインクを直ちに定着させることができる。これにより、隣接するインク同士が混ざり合うブリーディングを抑制することができる。

吸収ユニット５Ｂは、インク像の転写前に、転写体２上のインク像から液体成分の一部を吸収する。インク像の液体成分を減少させることで、記録媒体Ｐ１に記録される画像のにじみ等を抑制することができる。液体成分の減少を異なる視点で説明すれば、転写体２上のインク像を構成するインクを濃縮すると表現することもできる。インクを濃縮するとは、インクに含まれる液体成分が減少することによって、インクに含まれる色材や樹脂といった固形分の液体成分に対する含有割合が増加することを意味する。

吸収ユニット５Ｂは、例えば、インク像に接触してインク像の液体成分の量を減少させる液吸収部材を含む。液吸収部材はローラの外周面に形成されてもよいし、液吸収部材が無端のシート状に形成され、ローラ搬送によって循環的に走行されるものでもよい。インク像の保護の点で、液吸収部材の移動速度を転写体２の周速度と同じにして液吸収部材を転写体２と同期して移動させてもよい。

液吸収部材は、インク像に接触する多孔質体を含んでもよい。液吸収部材へのインク固形分の付着を抑制するため、インク像に接触する面の多孔質体の孔径は、１０μｍ以下であってもよい。ここで、孔径とは平均直径のことを示し、公知の手段、例えば水銀圧入法や、窒素吸着法、ＳＥＭ画像観察等で測定可能である。なお、液体成分は、一定の形を有さず、流動性があり、ほぼ一定の体積を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、インクや反応液に含まれる水や有機溶媒等が液体成分として挙げられる 。

加熱ユニット５Ｃは、インク像の転写前に、転写体２上のインク像を加熱する。インク像を加熱することで、インク像中の樹脂が溶融し、記録媒体Ｐ１への転写性が向上する。インク像を高温で加熱することで、吸収ユニット５Ｂの通過後に残留したインク像の液体成分の一部を気化して除去することも可能である。加熱温度は、樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）以上とすることができる。ＭＦＴは一般的に知られている手法、例えばＪＩＳ Ｋ ６８２８−２：２００３や、ＩＳＯ２１１５：１９９６に準拠した各装置で測定することが可能である。転写性及び画像の堅牢性の観点から、ＭＦＴよりも１０℃以上高い温度で加熱してもよく、更に、２０℃以上高い温度で加熱してもよい。加熱ユニット５Ｃは、例えば、赤外線等の各種ランプ、温風ファン等、公知の加熱デバイスを用いることができる。加熱効率の点で、赤外線ヒータを用いることができる。

清掃ユニット５Ｄは、転写後に転写体２の外周面を清掃する。清掃ユニット５Ｄは、転写体２上に残留したインクや、転写体２上のごみ等を除去する。清掃ユニット５Ｄは、例えば、多孔質部材を転写体２の外周面に接触させる方式、ブラシで転写体２の外周面を擦る方式、ブレードで転写体２の外周面をかきとる方式等の公知の方式を適宜用いることができる。また、清掃に用いる清掃部材は、ローラ形状、ウェブ形状等、公知の形状を用いることができる。

反応液付与ユニット５Ａ、吸収ユニット５Ｂ、加熱ユニット５Ｃ、清掃ユニット５Ｄのいずれかは転写体２の冷却機能を備えていてもよい。あるいは、冷却ユニットを追加してもよい。加熱ユニット５Ｃの熱により転写体２の温度が上昇する場合がある。記録ユニット３により転写体２にインクを吐出した後、インク像がインクの主溶剤である水の沸点を超えると、吸収ユニット５Ｂによる液体成分の吸収性能が低下する場合がある。吐出されたインクが水の沸点未満に維持されるように転写体２を冷却することで、液体成分の吸収性能を維持することができる。冷却ユニットは、転写体２に送風する送風機構や、転写体２に部材（例えばローラ）を接触させ、この部材を空冷または水冷で冷却する機構であってもよい。冷却ユニットは、清掃ユニット５Ｄの清掃部材を冷却する機構であってもよい。冷却タイミングは、転写後、反応液の付与前までの期間であってもよい。

＜供給ユニット＞
供給ユニット６は、記録ユニット３の各記録ヘッド３０にインクを供給する。供給ユニット６は、インクの種類毎に、インクを貯留する貯留部ＴＫを備える。各貯留部ＴＫと各記録ヘッド３０とは流路６ａで連通し、貯留部ＴＫから記録ヘッド３０へインクが供給される。流路６ａは、貯留部ＴＫと記録ヘッド３０との間でインクを循環させる流路であってもよく、供給ユニット６はインクを循環させるポンプ等を備えてもよい。

＜搬送装置＞
搬送装置１Ｂは、記録媒体Ｐ１を転写ユニット４へ給送し、インク像が転写された記録物Ｐ２を転写ユニット４から排出する装置である。搬送装置１Ｂは、給送ユニット７、複数の搬送胴８、８ａ、二つのスプロケット８ｂ、チェーン８ｃ及び回収ユニット８ｄを含む。図１において、搬送装置１Ｂの各要素の内側の矢印はその要素の循環方向を示し、外側の矢印は記録媒体Ｐ１または記録物Ｐ２の搬送経路を示している。記録媒体Ｐ１は給送ユニット７から転写ユニット４へ搬送され、記録物Ｐ２は転写ユニット４から回収ユニット８ｄへ搬送される。給送ユニット７側を搬送方向で上流側と呼び、回収ユニット８ｄ側を下流側と呼ぶ場合がある。

給送ユニット７は、複数の記録媒体Ｐ１が積載される積載部を含むと共に、積載部から一枚ずつ記録媒体Ｐ１を、最上流の搬送胴８に給送する給送機構を含む。各搬送胴８、８ａはＹ方向の回転軸周りに回転する回転体であり、円筒形状の外周面を有している。各搬送胴８、８ａの外周面には、記録媒体Ｐ１（または記録物Ｐ２）の先端部を保持するグリップ機構が少なくとも一つ設けられている。各グリップ機構は、隣接する搬送胴間で記録媒体Ｐ１が受け渡されるように、その把持動作及び解除動作が制御される。

二つの搬送胴８ａは、記録媒体Ｐ１の反転用の搬送胴である。記録媒体Ｐ１を両面記録する場合、外周面への転写後に、圧胴４２から下流側に隣接する搬送胴８へ記録媒体Ｐ１を渡さずに、搬送胴８ａに渡す。記録媒体Ｐ１は、二つの搬送胴８ａを経由して表裏が反転され、圧胴４２の上流側の搬送胴８を経由して再び圧胴４２へ渡される。これにより、記録媒体Ｐ１の裏面が転写体４１に面することになり、裏面にインク像が転写される。チェーン８ｃは、二つのスプロケット８ｂ間に巻き回されている。二つのスプロケット８ｂの一方は駆動スプロケットであり他方は従動スプロケットである。駆動スプロケットの回転によりチェーン８ｃが循環的に走行する。チェーン８ｃには、その長手方向に離間して複数のグリップ機構が設けられている。グリップ機構は、記録物Ｐ２の端部を把持する。下流端に位置する搬送胴８からチェーン８ｃのグリップ機構に記録物Ｐ２が渡され、グリップ機構に把持された記録物Ｐ２はチェーン８ｃの走行により回収ユニット８ｄへ搬送され、把持が解除される。これにより記録物Ｐ２が回収ユニット８ｄ内に積載される。

＜後処理ユニット＞
搬送装置１Ｂには、後処理ユニット１０Ａ、１０Ｂが設けられている。後処理ユニット１０Ａ、１０Ｂは転写ユニット４よりも下流側に配置され、記録物Ｐ２に対して後処理を行う機構である。後処理ユニット１０Ａは、記録物Ｐ２の表面に対する処理を行い、後処理ユニット１０Ｂは、記録物Ｐ２の裏面に対する処理を行う。処理の内容としては、例えば、記録物Ｐ２の画像記録面への、画像の保護や艶出し等を目的としたコーティングを挙げることができる。コーティングの内容としては、例えば、液体の塗布、記録媒体の溶着、ラミネート等を挙げることができる。

＜検査ユニット＞
搬送装置１Ｂには、検査ユニット９Ａ、９Ｂが設けられている。検査ユニット９Ａ、９Ｂは転写ユニット４よりも下流側に配置され、記録物Ｐ２の検査を行う機構である。検査ユニット９Ａは、記録物Ｐ２に記録された画像を撮影する撮影装置であり、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮影素子を含む。検査ユニット９Ａは、連続的に行われる記録動作中に、記録画像を撮影する。検査ユニット９Ａが撮影した画像に基づいて、記録画像の色味などの経時変化を確認し、画像データあるいは記録データの補正の可否を判断することができる。検査ユニット９Ａは、圧胴４２の外周面に撮影範囲が設定されており、転写直後の記録画像を部分的に撮影可能に配置されている。検査ユニット９Ａにより全ての記録画像の検査を行ってもよいし、所定数毎に検査を行ってもよい。検査ユニット９Ｂも、記録物Ｐ２に記録された画像を撮影する撮影装置であり、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮影素子を含む。検査ユニット９Ｂは、テスト記録動作において記録画像を撮影する。検査ユニット９Ｂは、記録画像の全体を撮影し、検査ユニット９Ｂが撮影した画像に基づいて、記録データに関する各種の補正の基本設定を行うことができる。検査ユニット９Ｂはチェーン８ｃで搬送される記録物Ｐ２を撮影する位置に配置されている。検査ユニット９Ｂにより記録画像を撮影する場合、チェーン８ｃの走行を一時的に停止して、その全体を撮影する。検査ユニット９Ｂは、記録物Ｐ２上を走査するスキャナであってもよい。

＜制御ユニット＞
次に、画像記録装置１の制御ユニットについて説明する。図２，３は画像記録装置１の制御ユニット１３のブロック図である。制御ユニット１３は、上位装置（ＤＦＥ）ＨＣ２に通信可能に接続され、また、上位装置ＨＣ２はホスト装置ＨＣ１に通信可能に接続される。

ホスト装置ＨＣ１では、記録画像の元になる原稿データが生成、あるいは保存される。原稿データは、例えば、文書ファイルや画像ファイル等の電子ファイルの形式で生成される。原稿データは上位装置ＨＣ２へ送信され、上位装置ＨＣ２は、受信した原稿データを制御ユニット１３で利用可能なデータ形式（例えば、ＲＧＢで画像を表現するＲＧＢデータ）に変換する。変換後のデータは、画像データとして上位装置ＨＣ２から制御ユニット１３へ送信され、制御ユニット１３は受信した画像データに基づき、記録動作を開始する。

制御ユニット１３は、メインコントローラ１３Ａと、エンジンコントローラ１３Ｂとに大別される。メインコントローラ１３Ａは、処理部１３１、記憶部１３２、操作部１３３、画像処理部１３４、通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１３５、バッファ１３６及び通信Ｉ／Ｆ１３７を含む。処理部１３１は、ＣＰＵ等のプロセッサであり、記憶部１３２に記憶されたプログラムを実行し、メインコントローラ１３Ａ全体の制御を行う。記憶部１３２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク、ＳＳＤ等の記憶デバイスであり、ＣＰＵ１３１が実行するプログラムや、データを格納し、また、ＣＰＵ１３１にワークエリアを提供する。操作部１３３は、例えば、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力デバイスであり、ユーザの指示を受け付ける。画像処理部１３４は例えば画像処理プロセッサを有する電子回路である。通信Ｉ／Ｆ１３５は上位装置ＨＣ２との通信を行う。バッファ１３６は、例えば、ＲＡＭ、ハードディスクやＳＳＤである。通信Ｉ／Ｆ１３７はエンジンコントローラ１３Ｂとの通信を行う。

図２において破線矢印は、画像データの処理の流れを例示している。上位装置ＨＣ２から通信ＩＦ１３５を介して受信された画像データは、バッファ１３６に蓄積される。画像処理部１３４はバッファ１３６から画像データを読み出し、読み出した画像データに所定の画像処理を施して、再びバッファ１３６に格納する。バッファ１３６に格納された画像処理後の画像データは、プリントエンジンが用いる記録データとして、通信Ｉ／Ｆ１３７からエンジンコントローラ１３Ｂへ送信される。吐出領域Ｒ２上の吐出スタート位置を決めるための画像オフセットレジスタが設けられている。バッファ１３６内の印刷データの印刷タイミングは画像オフセットレジスタによってずらされ、これによって印刷位置が制御される。

図３に示すように、エンジンコントローラ１３Ｂは、制御部１４、１５Ａ〜１５Ｅを含み、画像記録装置１が備えるセンサ群及びアクチュエータ群１６の検出結果の取得及び駆動制御を行う。これらの各制御部は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェースを含む。なお、制御部の区分けは一例であり、一部の制御を更に細分化した複数の制御部で実行してもよいし、逆に、複数の制御部を統合して、それらの制御内容を一つの制御部で行うように構成してもよい。

エンジン制御部１４は、エンジンコントローラ１３Ｂの全体の制御を行う。記録制御部１５Ａは、メインコントローラ１３Ａから受信した記録データをラスタデータ等、記録ヘッド３０の駆動に適したデータ形式に変換する。記録制御部１５Ａは、各記録ヘッド３０の吐出制御を行う。転写制御部１５Ｂは、反応液付与ユニット５Ａの制御、吸収ユニット５Ｂの制御、加熱ユニット５Ｃの制御、及び清掃ユニット５Ｄの制御を行う。信頼性制御部１５Ｃは、供給ユニット６の制御、回復ユニットの制御、及び記録ユニット３を吐出位置と回復位置との間で移動させる駆動機構の制御を行う。搬送制御部１５Ｄは、搬送装置１Ｂの制御を行う。検査制御部１５Ｅは、検査ユニット９Ａ，９Ｂの制御を行う。センサ群及びアクチュエータ群１６は、可動部の位置や速度を検出するセンサ、温度を検出するセンサ、撮影素子等のセンサ群を含み、アクチュエータ群はモータ、電磁ソレノイド、電磁バルブ等を含む。

＜記録動作＞
図４は記録動作の例を模式的に示す図である。転写体４１及び圧胴４２が回転されつつ、以下の各工程が循環的に行われる。状態ＳＴ１に示すように、始めに転写体２上に反応液付与ユニット５Ａから反応液Ｌが付与される。転写体２上の反応液Ｌが付与された部位は転写体４１の回転に伴って移動していく。反応液Ｌが付与された部位が記録ヘッド３０の下に到達すると、状態ＳＴ２に示すように記録ヘッド３０から転写体２にインクが吐出される。これによりインク像ＩＭが形成される。その際、吐出されるインクが転写体２上の反応液Ｌと混ざりあうことで、色材の凝集が促進される。吐出されるインクは、供給ユニット６の貯留部ＴＫから記録ヘッド３０に供給される。

転写体２上のインク像ＩＭは転写体２の回転に伴って移動していく。インク像ＩＭが吸収ユニット５Ｂに到達すると状態ＳＴ３に示すように吸収ユニット５Ｂによりインク像ＩＭから液体成分が吸収される。インク像ＩＭが加熱ユニット５Ｃに到達すると状態ＳＴ４に示すように加熱ユニット５Ｃによりインク像ＩＭが加熱され、インク像ＩＭ中の液体成分が蒸発するとともにインク像ＩＭ中の樹脂が溶融し、インク像ＩＭが造膜される。このようなインク像ＩＭの形成に同期して、搬送装置１Ｂにより記録媒体Ｐ１が搬送される。

状態ＳＴ５に示すように、インク像ＩＭと記録媒体Ｐ１とが転写体２と圧胴４２とのニップ部１１に到達し、記録媒体Ｐ１にインク像ＩＭが転写され、記録物Ｐ２が製造される。ニップ部１１を通過すると、記録物Ｐ２に記録された画像が検査ユニット９Ａにより撮影され、記録画像が検査される。記録物Ｐ２は搬送装置１Ｂにより回収ユニット８ｄへ搬送される。

転写体２上のインク像ＩＭが形成されていた部分は、清掃ユニット５Ｄに到達すると状態ＳＴ６に示すように清掃ユニット５Ｄにより清掃される。清掃後、転写体２は一回転したことになり、同様の手順で記録媒体Ｐ１へのインク像の転写が繰り返し行われる。上記の説明では理解を容易にするために、転写体２の一回転で一枚の記録媒体Ｐ１へのインク像ＩＭの転写が行われるように説明したが、転写体２の一回転で複数枚の記録媒体Ｐ１へのインク像ＩＭの転写を連続的に行うことができる。

図５は転写体２の部分展開図であり、反応液が塗布される領域、すなわち反応液の膜の形成領域（以下、塗布領域９３と称する）と、インク像の形成予定領域（以下、印刷領域９２と称する）と、を示している。印刷領域９２は記録媒体に印刷が行われる予定の領域に対応している。本実施形態ではＢ２サイズの記録媒体への記録が可能であり、反応液はＢ２サイズの塗布領域９３に塗布される。また、本実施形態では、印刷領域９２、すなわち記録物の大きさはこれより小さいＡ３サイズとされており、印刷領域９２は塗布領域９３の右上部に設定されている。反応液の膜厚のムラが大きな領域（具体的には、以下に述べる膜厚最大差分が第３の許容値を上回る領域のことをいい、以下、塗布ムラ領域１２２と称する）は塗布領域９３の左下部にあると仮定している。インク像の形成予定領域は塗布領域９３の右上部に限定されず、塗布領域９３の所定の領域に予め割り当てられる。以下に説明するように、インク像は実際にインク像の形成予定領域に形成される場合もあるし、塗布領域９３の別の領域に形成される場合もあるし、インク像の形成そのものが行われない場合もある。

図６は本発明の画像記録方法を実行するためのフローチャートの一例を示している。このフローチャートはエンジンコントローラ１３Ｂ（制御部）内に格納されているプログラムで実行される。エンジンコントローラ１３Ｂの上流のメインコントローラ１３Ａからの印刷指示により一連の印刷プロセスが開始される（ステップＳ１０１）。まず、反応液が転写体２に塗布され、反応液の膜が転写体２の外周面に形成される（ステップＳ１０２）。次に、反応液の最大膜厚と最小膜厚の差分（以下、膜厚最大差分と称する）の許容値（以下、第３の許容値と称する）が設定される（ステップＳ１０３）。反応液の膜厚は反応液の濃度と言い換えることもできるため、第３の許容値は反応液の最大濃度と最小濃度の差分の許容値ということもできる。第３の許容値は記録媒体により異なり、一例では０．５μｍであり、他の例では０．３μｍである。反応液の濃淡差が目立たない記録媒体では第３の許容値を大きな値に設定することができ、反応液の濃淡差が目立つ記録媒体では第３の許容値は小さな値に設定される。第３の許容値は記録媒体の種類だけでなく、環境温度や環境湿度を考慮してより細かく設定することもできる。第３の許容値は記録媒体毎に予め記憶部１３２に記憶されている。記録媒体の種類はユーザが操作部１３３等の入力手段に入力してもよいし、機械的な検出手段によって自動的に検出するようにしてもよい。

次に、塗布領域９３内の反応液の膜の膜厚を横方向と縦方向で検出する（ステップＳ１０４）。具体的には、反応液の膜の膜厚が、膜厚検出器１２によって、転写体２の回転軸方向と平行な複数の第１のライン１２０ａ〜１２０ｆと、転写体２の周方向と平行な複数の第２のライン１２１ａ〜１２１ｄとに沿って計測される。図７はこれらのラインに沿って検出された膜厚の一例、すなわち膜厚検出器１２の出力値の一例を示している。次に、各第１のライン１２０ａ〜１２０ｆと各第２のライン１２１ａ〜１２１ｄの交点で当該第１のライン上の膜厚と当該第２のライン上の膜厚とを合算する（ステップＳ１０５）。すなわち、各交点における第１のライン１２０ａ〜１２０ｆ上の出力値と第２のライン１２１ａ〜１２１ｄ上の出力値が合算される。これによって、図５に示す各格子点Ｇ１１〜Ｇ１４，Ｇ２１〜Ｇ２４，Ｇ３１〜Ｇ３４，Ｇ４１〜Ｇ４４，Ｇ５１〜Ｇ５４，Ｇ６１〜Ｇ６４での膜厚合算値が算出され、反応液の膜厚の２次元分布を求めることができる。なお、膜厚合算値は膜厚検出器１２の測定値の概ね２倍となっているため、合算値を２で割った値を各格子点における膜厚としてもよい。第１のライン１２０ａ〜１２０ｆの測定値と第２のライン１２１ａ〜１２１ｄの測定値を単独で適用した場合、膜厚検出器１２の誤差によって正確な測定ができないことがあるが、２つの出力を合算することで膜厚測定の精度を高めることができる。次に、膜厚合算値から各格子点での膜厚の差分が求められる（ステップＳ１０６）。

次に、反応液の膜厚のムラ検知のサブルーチンが呼ばれ、印刷可能かどうかが判断される（ステップＳ１０７）。図８はステップＳ１０７で呼ばれるムラ検知のサブルーチンのフローチャートを示している。まず、ムラ検知が開始され（ステップＳ２０１）、次に、塗布領域９３における最大膜厚及び最小膜厚、並びに膜厚最大差分が調べられる。次に、最大膜厚が第１の許容値と比較され、最小膜厚が第２の許容値と比較される。第１の許容値は反応液の許容される最大膜厚であり、例えば１．４μｍに設定される。第２の許容値は反応液の許容される最小膜厚であり、例えば０．７μｍに設定される。第１の許容値と第２の許容値は予め記憶部１３２に記憶されており、記録媒体の種類毎に異なる値であってもよい。最大膜厚が第１の許容値を上回ったとき、または最小膜厚が第２の許容値を下回ったときは印刷不可能と判断し、エラー信号を返す（ステップＳ２１１）。

最大膜厚が第１の許容値以下であり、最小膜厚が第２の許容値以上であるときは、膜厚最大差分が第３の許容値と比較される（ステップＳ２０４）。第３の許容値は前述のように記録媒体の種類毎に予め設定されている。膜厚最大差分が第３の許容値以下であるときは印刷可能と判断される（ステップＳ２１０）。膜厚最大差分が第３の許容値を上回る場合は、塗布領域９３と印刷領域９２の大きさの関係が調べられる。例えば塗布領域９３がＢ２サイズであり、印刷領域９２もＢ２サイズであるときは塗布領域９３と印刷領域９２は同じ大きさであると判断される。塗布領域９３がＢ２サイズであり、印刷領域９２がＡ３サイズであるときは、印刷領域９２は塗布領域９３よりも小さいと判断される。印刷領域９２が塗布領域９３と同じ大きさであるときは印刷不可能と判断される（ステップＳ２１１）。印刷領域９２が塗布領域９３よりも小さいときは、現在の印刷領域９２における膜厚最大差分が調べられる（ステップＳ２０６）。印刷領域９２は塗布領域９３よりも小さいため、塗布領域９３における膜厚最大差分が第３の許容値を上回っていても、印刷領域９２における膜厚最大差分は第３の許容値以下である可能性があるためである。膜厚最大差分が第３の許容値以下であるときは印刷可能と判断される（ステップＳ２１０）。

膜厚最大差分が第３の許容値を上回るときは、塗布領域９３の印刷領域９２と異なる他の領域で印刷が可能であるかが検索される（ステップＳ２０８）。具体的には印刷領域９２を少しずつＸ方向及びＹ方向にずらし、各印刷領域での膜厚最大差分を求め、第３の許容値と比較する。膜厚最大差分が第３の許容値以下となる領域が発見されたら、印刷可能と判断され（ステップＳ２１０）、その領域が新たな印刷領域９２に設定される。あるいは、膜厚最大差分が第３の許容値以下となる領域が発見された後も印刷領域９２を少しずつＸ方向及びＹ方向にずらし、塗布領域９３の全域を印刷領域９２で走査し、膜厚最大差分が最小となる領域を新たな印刷領域９２に設定してもよい。後者の方法は処理により長い時間を要するが、画像の品質に優れた記録物を作成することができる。一方、膜厚最大差分が第３の許容値以下となる領域が発見されなかった場合は印刷不可能と判断される（ステップＳ２１１）。このようにして、第１〜第３の許容値のいずれかを満たさない場合は印刷不可能と判断され、第１〜第３の許容値のいずれも満たす場合は印刷可能と判断され、その際、必要に応じて新たな印刷領域９２が設定される。以上の処理が終了するとサブルーチンは終了する（ステップＳ２１２）。

反応液の膜厚のムラは、転写体２の正面側と背面側、あるいは転写体２の上流側と下流側で生じることがある。図５に示す例では、塗布ムラ領域は格子点Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２で囲まれた領域に存在する。図７は図５の塗布ムラ領域に対応している。第１のライン１２０ａ〜１２０ｄは比較的平坦で、膜厚の変動はほとんど生じていないことから、反応液の膜厚はほぼ均一であると判断される。これに対し、第１のライン１２０ｅ，１２０ｆでは左側の領域１２２ａで膜厚の増加が検出されている。これは塗布領域９３の下側領域で反応液の膜厚の大きい部分が存在することを示している。第２のライン１２１ｃ、１２１ｄは比較的平坦で、膜厚の変動はほとんど生じていないことから、反応液の膜厚はほぼ均一であると判断される。これに対し、第２のライン１２１ａ、１２１ｂでは、右側の領域１２２ｂで膜厚の増加が検出されている。これは塗布領域９３の右側領域で反応液の膜厚の大きい部分が存在することを示している。これらのことから、図５の塗布領域９３の左下の格子点Ｇ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２で囲まれた領域で膜厚が大きく変動していること、つまり塗布ムラができていると判断される。このため、印刷領域９２はＧ１１、Ｇ１２、Ｇ２１、Ｇ２２で囲まれた領域を避けた位置に設定されている。図９に示す他の例では、格子点Ｇ１１、Ｇ１４、Ｇ２３、及び、Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ３１、Ｇ３２に囲まれた領域で膜厚最大差分が第３の許容値を上回っている。本実施形態では反応液の膜厚を２次元状に把握できるため、格子点Ｇ１１、Ｇ１４、Ｇ２３で膜厚が大きく増加していることだけでなく、格子点で囲まれた領域の膜厚の傾向も推定することができる。このため、図９の例では、Ｇ２１、Ｇ２２、Ｇ３１、Ｇ３２に囲まれた領域で膜厚最大差分が第３の許容値を上回っていると判断される。

ステップＳ１０８では、ムラ検知サブルーチンで印刷不可能エラーが発生したかが調べられる。エラーが発生していなければ、印刷が開始され（ステップＳ１０９）、印刷が終了すると一連の印刷プロセスが終了する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１０８でエラーが発生していれば、上流のメインコントローラ１３Ａにエラー通知が行われ（ステップＳ１１０）、一連の印刷プロセスが終了する（ステップＳ１１１）。なお、ステップＳ１０３からステップＳ１０９のプロセスは転写体２が吐出前処理領域Ｒ１から吐出領域Ｒ２に移動する間に実行される。

このように、本実施形態によれば、反応液の膜厚に応じてインク像を形成するか否かを判定し、判断結果に基づき記録ユニット３を作動させるか否かを決定するため、品質の劣る記録物が作成される可能性が低減する。

以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は実施形態に限定されない。以下、いくつかの変形例を説明する。記録ユニット３は、複数の記録ヘッド３０ではなく、一つの記録ヘッド３０だけを有していてもよい。記録ヘッド３０はＹ方向に走査しながらインク像を形成するシリアル方式であってもよい。記録媒体Ｐ１の搬送機構は、ローラ対によって記録媒体Ｐ１を挟持して搬送する方式であってもよい。この場合、記録媒体Ｐはロールシートであってもよく、転写後にロールシートをカットすることで記録物Ｐ２を製造することができる。転写体２は転写胴４１の外周面に設ける方法に限らず、転写体２を無端の帯状に形成し、循環的に走行させる方式であってもよい。上述の機能を実現するプログラムは画像記録装置の記憶部に記憶させる代わりに、ネットワークまたは記憶媒体を介して供給してもよい。その場合、画像記録装置のプロセッサがプログラムを読出し実行することができる。また、上述の機能は１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。反応液を塗布方法としては、反応液を多めに塗布し、塗布後に反応液をゴム製のワイパなどで処理（削る、延ばす、広げる、吸い取るなど）することも可能で、これによって反応液の膜厚を最適化することもできる。

塗布する反応液の膜厚のムラが頻繁に変動しない場合は、工場出荷時に設定した状態で画像記録装置を使用し、定期的なメンテナンス時に反応液の膜厚を確認してもよい。その後、ムラが頻繁に変化する場合は、周期ハンドラなどで周期的にムラを確認することもできる。反応液の最小膜厚、最大膜厚及び膜厚最大差分、並びに第３の許容値は印刷ジョブ毎に変更されるが、変更を反映させるタイミングは複数回のジョブに対して１回でもよく、画像記録装置の電源オン時のみでもよく、数週間毎、数か月毎に１回でもよい。格子点における膜厚の検出結果が不安定であるときは、第１のラインまたは第２のラインでの膜厚検出結果に基づき最大膜厚、最小膜厚及び膜厚最大差分を算出してもよい。

膜厚最大差分が第３の許容値以下となる領域が発見されない場合、以下の方法をとることができる。これらの方法によれば、膜厚最大差分が第３の許容値以下となる領域が発見されない場合でも印刷を行うことができる。
−印刷不可能と判断せず、膜厚最大差分の小さい領域、好ましくは最小となる領域に印刷する。
−画像データを解析し、膜厚最大差分が第３の許容値を上回る領域に印刷する画像データがない場合（すなわち、インクの吐出がされない場合）は、印刷領域９２の移動や、印刷不可能の判断を行うことなく印刷する。具体的には、膜厚最大差分が第３の許容値を上回る部分が、インクが実際に吐出される部分であるかどうかが判断される。そして、その部分にインクが吐出されない場合は、画像データのムラの問題は生じないので印刷を続行することができる。薄い画像やムラが目立たない画像である場合も同様である。画像データにムラが目立つ画像領域とムラが目立たない画像領域とがある場合、ムラが目立たない画像領域を膜厚最大差分が第３の許容値を上回る領域に割り当てることも可能である。
−記録物の品質要求が高くない場合、例えばテスト印刷やドラフト印刷の場合は、第３の許容値以下となる領域が発見されない場合であっても、印刷領域９２の移動や、印刷不可能の判断を行わず印刷を続行することもできる。

Ｂ２の塗布領域９３の内側にＡ３の印刷領域９２があるような場合、印刷領域９２をどこに移動しても中央部は必ず印刷される共通領域となる。その場合、中央の共通領域の膜厚最大差分を基準にして、これと同等の膜厚最大差分となる領域に印刷領域９２を設定してもよい。この際、膜厚の検出ポイントを共通領域の中央と、塗布領域９３の四隅の５点に絞ってもよい。この方法によれば、膜厚の検出プロセスを簡略化することができる。

１ 画像記録装置。
２ 転写体
３ 記録ユニット
４ 転写ユニット
５Ａ 記録ユニット
１４、１５Ａ〜１５Ｅ 制御部
４２ 圧胴

Claims (8)

1. ニップ部を形成する転写体と圧胴とを有し、前記ニップ部で、前記転写体に形成された記録液の像が記録媒体に転写される転写ユニットと、
   前記記録液を吐出し、前記転写体に前記記録液の像を形成する記録ユニットと、
   前記記録液の粘度を増加させる反応液の膜を、前記記録液の像が形成される前に、前記転写体に形成する反応液付与ユニットと、
   前記転写体に形成された前記反応液の膜の膜厚を検出する検出器と、
   前記膜厚に応じて前記記録液の像を形成するか否かを判断し、判断結果に基づき前記記録ユニットを作動させるか否かを決定する制御部と、を有する画像記録装置。
2. 前記制御部は、前記反応液の膜の最大膜厚が第１の許容値以下であり、前記反応液の膜の最小膜厚が第２の許容値以上であり、前記最大膜厚と前記最小膜厚の差分が第３の許容値を上回り、前記像の形成予定領域が前記反応液の膜の形成領域より小さいときは、前記像の形成予定領域における前記差分が前記第３の許容値以下であるかどうかを判定し、前記第３の許容値以下であるときは前記像の形成予定領域に前記記録液の像を形成するように前記記録ユニットを制御する、請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記像の形成予定領域における前記差分が前記第３の許容値を上回るときは、前記制御部は、前記差分が前記第３の許容値以下となる他の領域を検索し、当該他の領域が発見されたときは当該他の領域に前記記録液の像を形成するように前記記録ユニットを制御する、請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記制御部は、前記差分が最小となる領域に前記記録液の像を形成するように前記記録ユニットを制御する、請求項３に記載の画像記録装置。
5. 前記制御部は、前記反応液の膜の最大膜厚が第１の許容値以下であり、前記反応液の膜の最小膜厚が第２の許容値以上であり、前記最大膜厚と前記最小膜厚の差分が第３の許容値を上回るときは、前記差分が前記第３の許容値を上回る部分が、前記記録液が吐出される部分であるかどうかを判断し、前記差分が前記第３の許容値を上回る部分が前記記録液が吐出される部分でない場合、前記像の形成予定領域に前記記録液の像を形成するように前記記録ユニットを制御する、請求項１に記載の画像記録装置。
6. 記録媒体の種類毎に前記第３の許容値を記憶する記憶部と、
   記録媒体の種類の入力手段または検出手段と、を有し、
   前記制御部は、前記入力手段から入力されまたは検出手段で検出された記録媒体に対応する前記第３の許容値を前記差分と比較する、請求項２から５のいずれか１項に記載の画像記録装置。
7. 前記検出器は、前記膜厚を前記転写体の回転軸方向と平行な複数の第１のラインと周方向と平行な複数の第２のラインとに沿って計測し、各第１のラインと各第２のラインの交点で当該第１のライン上の膜厚と当該第２のライン上の膜厚とを合算することで、前記膜厚の２次元分布を検出する、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像記録装置。
8. 記録ユニットによって転写体に形成された記録液の像が記録媒体に転写されることによって、記録媒体に記録を行う記録方法であって、
   前記転写体に記録液の粘度を増加させる反応液の膜を形成することと、
   前記転写体に形成された前記反応液の膜の膜厚を検出することと、
   前記膜厚に応じて前記記録液の像を形成するか否かを判断し、判断結果に基づき前記記録ユニットを作動させるか否かを決定することと、を有する画像記録方法。

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