JP3797265B2

JP3797265B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3797265B2
Application number: JP2002114494A
Authority: JP
Inventors: 英利西川; 和伸志摩; 正純石川
Original assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Current assignee: Noritsu Koki Co Ltd
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP2003305829A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データから作成されたプリントデータによって駆動制御されるプリントヘッドを用いてその表面層にインクがプリントドットとして付与された被記録媒体を加熱装置によって加熱することにより表面層に付与されたインクを被記録媒体の定着層に昇華定着させる画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクのような印刷用液体を被記録媒体を付与して印刷物を得る印刷技術として、例えば、熱転写シートにインクジェットプリンタ等でまず一次画像を形成し、次いで画像が形成された熱転写シートを被記録シートに重ね合わせて加圧・加熱を施すことにより、熱転写シートに形成されていた画像（インク）を熱転写シートのインク定着層に熱昇華転写して熱転写シートに二次画像を形成して、最終的な印刷物を得る熱転写技術が、特開平１０−１６１８８号公報などからよく知られている。
また、特開平１０−２３０５８９号公報には、被記録シートのインク定着層にあらかじめラミネート材層を設けておき、このラミネート材層上からインクジェットプリンタ等で画像形成を行い、その後加熱ローラを通じて加圧・加熱することによりラミネート材層を透明化するとともにインク色素を定着層に定着させて印刷物を得る熱定着印刷技術が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような画像形成装置では、一般的に副走査方向に搬送される被記録媒体に昇華性インクを吐出することによってその上にインク滴（ここではこれを昇華前プリントドットと呼ぶ）からなる画像を形成した後、加熱定着工程においてさらにそのインク滴を加熱によって昇華させて被記録媒体の定着層に昇華インク色素（ここではこれを昇華後プリントドットと呼ぶ）を定着させることで、鮮やかに発色した昇華後プリントドットからなる最終的な画像を得る。
【０００４】
このため加熱昇華定着工程におけるインクの定着層への昇華定着特性は最終製品としての印刷物の品質に大きな影響を与えることから非常に重要である。この昇華定着特性は、使用するインクや被記録媒体の種類及び加熱昇華方法の違いなどに依存することになるが、本出願発明者の知見による典型的な昇華定着特性によれば、加熱昇華定着工程における加熱装置による被記録媒体に対する加熱が、加熱時間に関して又は加熱温度に関してあるいはその両方に関して、不足している場合最終画像（昇華後プリントドット）においてその濃度が低くなる傾向があり、過剰である場合にじみが発生してシャープネスが低くなる傾向がある。これは、インク滴の不十分な昇華をもたらす加熱不足が濃度不足の昇華後プリントドットを作り出し、インク滴の十分すぎる昇華をもたらす加熱過剰がインク色素の大きな拡散のためぼやけた昇華後プリントドットを作り出すためと思われる。
【０００５】
上記実状に鑑み、本発明の課題は、冒頭部で述べたタイプの画像形成装置を出発技術として、その加熱昇華定着処理が最適に行われるように被記録媒体に対する加熱挙動を制御できる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、画像データから作成されたプリントデータによって駆動制御されるプリントヘッドを用いてその表面層にインクがプリントドットとして付与された被記録媒体を加熱装置によって加熱することにより表面層に付与されたインクを被記録媒体の定着層に昇華定着させる画像形成装置において、本発明では、前記被記録媒体の表面層に形成されたインクによる昇華前プリントドットが前記加熱装置による加熱を通じて昇華後プリントドットとして前記被記録媒体の定着層に定着される度合いを示す昇華度を評価する昇華度評価手段と、前記加熱装置における前記被記録媒体に対する加熱温度と加熱時間の組み合わせで決定される加熱挙動を制御する加熱制御部が備えられ、前記昇華度評価手段は前記被記録媒体に形成されたプリントドットを撮像する撮像素子と、この撮像素子によって取得されたプリントドットの時系列的な濃度値の変動を評価することで昇華度を算定する昇華度算定部とを含み、この昇華度評価手段によって得られた昇華度に基づいて前記加熱制御部は前記加熱挙動を制御する。
【０００７】
この構成では、被記録媒体の表面層に形成された昇華前プリントドットが加熱昇華によって昇華後プリントドットとして被記録媒体の定着層に定着される度合いを示す昇華度を評価する昇華度評価手段が設けられており、この昇華度評価手段によって取得された実際の昇華度に基づいて加熱昇華定着処理を受ける被記録媒体に対する加熱挙動が制御されるので、最適な加熱昇華定着処理が行われる。
【０００８】
さらに、本発明では、この昇華度評価手段が被記録媒体に形成されたプリントドットを撮像する撮像素子と、この撮像素子によって取得されたプリントドットの時系列的な濃度値の変動を評価することで昇華度を算定する昇華度算定部とからなる。本発明による画像形成装置で形成される画像は最小構成要素としてのプリントドットの集合から成り立っているものであるので、このプリントドットの経時的な濃度変動をチェックすることにより最適な加熱昇華定着過程を見極めることができる。
【０００９】
前述したように、本発明による画像形成プロセスでは、被記録媒体の表面層に形成された昇華前プリントドットが加熱昇華によって昇華後プリントドットとして被記録媒体の定着層に定着されるので、濃度に直接関係するインク色素は加熱昇華時において昇華前プリントドットから昇華後プリントドットに移行すると考えてよい。つまり加熱昇華定着処理が進むと昇華前プリントドットの濃度が低下するとともに昇華後プリントドットの濃度が上昇する。このことから、昇華前プリントドットの濃度低下に基づいて昇華度を決定してもよいし、昇華後プリントドットの濃度上昇に基づいて昇華度を決定してもよい。昇華前プリントドットは被記録媒体の表面層に形成され、昇華後プリントドットが表面層の裏側に位置する定着層に形成されることを考慮するならば、被記録媒体の表側から昇華度を検知する方法を採用する場合には昇華前プリントドットを測定対象としてその昇華度算定を行うこと、あるいは、被記録媒体の裏側から昇華度を検知する方法を採用する場合には昇華後プリントドットを測定対象としてその昇華度算定を行うことが好都合である。
【００１０】
昇華度評価手段による昇華度算定の対象となるプリントドット（昇華前プリントドット又は昇華後プリントドット）として、実際にプリントしようとしている画像を構成するプリントドット、つまりとするプリントソースとしての画像データに含まれている特定の画素に対応するプリントドットを利用することがまず考えられる。これは、特に、昇華度評価手段によって得られた昇華度に基づいて、最適な昇華度が達成される時点で加熱を停止するといった加熱昇華定着処理のリアルタイム制御において好都合である。実際にプリントしている画像の構成要素としてのプリントドットを測定対象としていることから、正確な結果が期待できる。
【００１１】
これに代えて、昇華度評価手段による昇華度算定の対象となるプリントドットとして、実際にプリントしようとしている画像を構成するプリントドットではなく、予め用意されているテストパターンをプリントしてこのテストパターンに含まれているプリントドットを利用することも可能である。最適な昇華度を作り出す加熱挙動を現出させる加熱温度と加熱時間の組み合わせは、必ずしも毎回のプリントで変動するわけではなく、再調整が必要となるような変動はプリントサイズの大幅な変更や環境温度の変化等に基づくものである。このため、昇華度評価による加熱挙動の制御はリアルタイムではなく、適時にオフラインで行うことも可能である。このような場合には、テストパターンを利用した濃度値評価により加熱装置の加熱挙動の制御を再調整する方法が好都合である。具体的には、所定の加熱挙動で加熱定着されたテストパターンを有する被記録媒体から昇華度評価手段によって得られた昇華度に基づいて加熱制御部によって制御される加熱装置の前記所定の加熱挙動、例えば加熱時間や加熱温度を調整するのである。
【００１２】
昇華度評価手段によって評価された昇華度に基づいてリアルタイムで加熱挙動を制御する方式を採用した場合での本発明の好適な実施形態の１つとして、被記録媒体を適切な昇華度が得られるまで加熱装置に滞在させるような構成が提案される。具体的には、被記録媒体の加熱装置からの搬出をその搬送速度の調整によって制御する構成や、適切な昇華度が得られるまで被記録媒体を加熱装置内に停止させておく構成が好ましい。
【００１３】
搬送機構の制限から搬送速度を調整することが難しい場合や昇華度評価手段に含まれる撮像素子を加熱装置の外に設置しなければならない場合では、被記録媒体を適切な昇華度が得られるまで複数回加熱装置に投入させるように構成することも提案される。複数回の加熱装置への投入に関しては、加熱装置から出た被記録媒体を逆送させて下流側から再び加熱装置に投入してもよいし、加熱装置を迂回する搬送ラインを設けて加熱装置から出た被記録媒体を上流側から再び加熱装置に投入してもよい。
本発明によるその他の特徴及び利点は、以下図面を用いた実施形態の説明により明らかになるだろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
まず、本発明による画像形成装置で扱われる被記録媒体１の一例を図１を用いて説明する。この被記録媒体１はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等のフィルムシートからなる基材１０の表面にウレタン樹脂等でインクつまりインク色素のための定着層１１を形成し、さらにその上にインクを浸透させることができる浸透層としての表面層１２を形成している。基材１０の表面がインク色素を定着することができる性質を持っている場合、定着層１１を省略することができる。この被記録媒体１の表面層１２にインクジェットプリンタ等でインク滴を付与することで昇華前プリントドットによるプリント画像が形成された後、適正な温度に加熱されると表面層１２に付与されていたインク滴（昇華前プリントドット）は昇華を始め、そのインク滴が表面層１２を浸透して定着層１１にインク色素が昇華後プリントドットとして昇華定着される。従って、表面層１２を引き剥がすことにより、定着層１１に昇華後プリントドットによって形成されたプリント画像をもつ非常に光沢感のある鮮やかな画像記録済みシートが最終印刷物１００として得られる。つまり、この加熱昇華過程においては、昇華前プリントドットとして表面層１２に付与されたインク色素が表面層１２を浸透して定着層１１に達し、そこで昇華後プリントドットとしてプリント画像を形成する。なお、この被記録媒体１では最終的に表面層１２を定着層１１又は基材１０から引き剥がす必要があるのでそれらの間に易剥離剤を与えておくと好都合である。
【００１５】
このような被記録媒体１を用いて最終印刷物１００を作製する画像形成装置の第１の実施形態を図２と図３を用いて説明する。この画像形成装置は、図２に示すようにプリントステーションＰＳとオペレートステーションＯＳとから構成されている。
【００１６】
プリントステーションＰＳは、インクジェットプリントユニットＩＵとこのインクジェットプリントユニットＩＵの排紙側に装着された加熱定着ユニットＨＵとこれらをカバーするハウジングによって構成されている。
【００１７】
図３から明らかなように、プリントステーションＰＳでは、ここでは図示されていないロールシートカートリッジに格納されているロール状に巻かれた被記録媒体１を巻き戻しながらプリント面であるその表面層１２がプリントヘッドとしてのインクジェットヘッド２のインク吐出口側に来るように被記録媒体１がシート搬送機構６によって搬送される。インクジェットヘッド２は被記録媒体１の搬送方向に対して横断方向につまり主走査方向にヘッド送り機構３によって往復移動可能に支持されており、被記録媒体１の表面層１２に吐出口からインクを吐出しながらのインクジェットヘッド２の主走査方向の移動毎に被記録媒体１が副走査方向に搬送されていくことによって順次プリント画像が形成されていく。カラープリント画像を形成するために異なる主要色を吐出可能な複数の吐出口モジュールがインクジェットヘッド２に用意されている。例えば、写真画質のカラープリント画像が要求される場合には、通常、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどのインクに加え同色の濃淡インクが用いられる。インクジェットヘッド２としては汎用的なインクジェットプリンタに搭載されているものが流用されるので、ここではこれ以上の説明を省略する。
【００１８】
インクジェットヘッド２から吐出されたインク滴２ａによって表面層１２にプリント画像を形成された被記録媒体１はインクジェットプリントユニットＩＵを通り抜けて、インクの定着層１１への加熱定着が行われる加熱定着領域を作り出している加熱定着ユニットＨＵに送られる。この加熱定着ユニットＨＵには加熱装置４が備えられている。
【００１９】
加熱定着領域を通過した被記録媒体１では、そのプリント画像を形成しているインク（色素）が定着層１１に定着しているので、表面層１２を剥離することによって、きれいに発色した画像を有する最終印刷物１００が得られる。なお、被記録媒体１の一連の搬送はここではローラ方式で示されている搬送機構６によって行われているが、ベルト方式など他の搬送方式を採用してもよい。
【００２０】
もともと長尺シートである被記録媒体１は、そこに形成されるプリント画像のサイズに合わせてカットする必要があるので、この実施形態では、インクジェットヘッド２に取り付けられたシートカッター５を備えている。このシートカッター５はその刃５１がインクジェットヘッド２に取り付けられていることからヘッド送り機構３の駆動により被記録媒体１をカットすることができる。
【００２１】
前記加熱装置４は断熱材製の壁体４０で形成された加熱空間４０Ａの内部に、この加熱空間４０Ａ内の空気温度の上昇を図る電気ヒータ４１と加熱空間４０Ａの内の温度を計測する温度センサ４２と電気ヒータ４１によって加熱された加熱空気を送るファン４３と、ファン４３を駆動するファンモータ４４と、電気ヒータ４１からの熱が被記録媒体に直接照射される現象を阻止する遮蔽板４５を備えている。この加熱空間４０Ａの内部に送り込まれてきた被記録媒体１を所定温度に加熱された空気に接触させることで、被記録媒体１に対して非接触加熱を行い、この加熱によるインクの昇華定着を実現している。
【００２２】
さらに、この加熱空間４０Ａの内部には、被記録媒体１におけるインクの昇華度を評価する昇華度評価手段９の撮像素子としてのＣＣＤカメラ９０が設けられている。このＣＣＤカメラ９０は加熱空間４０Ａ内に定置された被記録媒体１の表面層１２にその焦点を合わせており、表面層１２に形成されたプリントドット（インク滴）が加熱昇華過程において定着層１１に昇華移行することでその濃度が低下する様子を撮影し、その撮影画像データに含まれる濃度値が昇華度評価のために利用される。
【００２３】
なお、このＣＣＤカメラ９０の配置形態の変形例として、被記録媒体１の基材１０が透明又は半透明な場合、ＣＣＤカメラ９０を被記録媒体１の基材１０側に配置し、その焦点を定着層１１に合わせ、加熱昇華過程の進行とともに定着層１１に形成されていく昇華後プリントドットの濃度が増加する様子を撮影し、その撮影画像データに含まれる濃度値を昇華度算定のために利用することも可能である。
【００２４】
いずれにしても、加熱昇華過程で算定される昇華度が所定のレベルに達すると、被記録媒体１は加熱空間４０Ａから搬出され、被記録媒体１に対する加熱昇華定着処理が完了する。もちろん、加熱昇華過程で随時算定された昇華度が予想値より低い場合加熱空間４０Ａの温度を上昇させるような制御を行うことも好都合である。
【００２５】
なお一般的な目安として、この実施の形態で使用される昇華性インクは、被記録媒体１の種類や環境温度によって異なるが、１７０℃〜２００℃程度でインクの昇華を無理なく行えるものであり、２００℃では１分程度の加熱、１７０℃では５分程度の加熱で適正な定着層１２へのインク色素の昇華定着が実現する。
【００２６】
インクジェットヘッド２、ヘッド送り機構３、加熱装置４、シートカッター５、そして搬送機構６などは、コントローラ７によって統括制御されている。搬送機構６によって搬送される被記録媒体１の位置を把握するため搬送機構６によって形成される搬送ラインの所定位置にシート検出センサ６０が設置されており、その検出信号もコントローラ７に送られる。さらに、ロールシートカートリッジもしくは被記録媒体１を巻き取り支持している軸体に付与されているＩＤコードを検出する被記録媒体種別検出センサ６１もその検出信号をコントローラ７に送るべく設置されており、コントローラ７はこの検出信号から装填されている被記録媒体１の仕様を認識することができる。
【００２７】
この画像形成装置のコントローラ７は、オペレートステーションＯＳ側の第１コントローラ７ＡとプリントステーションＰＳ側の第２コントローラ７Ｂとから構成され、お互いに通信ケーブルによってデータ交換可能に接続されており、１つのコントローラのごとく機能することができる。
【００２８】
図２に示されているように、オペレートステーションＯＳには、第１コントローラ７Ａとしても機能する汎用のコンピュータ８０、モニター８１、キーボード８２、マウス８３、及び現像済みの銀塩式のフィルムＦの撮影画像をカラー画像データに光電変換するフィルムスキャナ８５、さらにはデータ保持メディア（ＣＤやＣＤ−Ｒ、あるいは、ＭＯ、さらにコンパクトフラッシュやスマートメディア等の半導体でなる媒体だけではなくデータ通信回線からなる通信メディアも含む）からカラー画像データを取り出す画像取得ユニット８４（ここではコンピュータ８０に内蔵されている）が備えられている。この画像形成装置では、フィルムスキャナー８５や画像取得ユニット８４を通じて第１コントローラ７Ａに転送されたカラー画像データは、種々のデータ処理が行われた後、プリントデータとして第２コントローラ７Ｂに送られ、プリントステーションＰＳにおいて被記録媒体１にプリント画像が形成され、その被記録媒体１は昇華度評価手段９によって得られた昇華度に基づいて加熱装置４内で加熱昇華定着処理を受ける。
【００２９】
コントローラ７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェース回路などからなるマイクロコンピュータシステムを中核部材とした第１コントローラ７Ａと第２コントローラ７Ｂから構成されており、図６に示されるように、第１コントローラ７Ａでは、Ｉ／Ｏインタフェース回路を介して、画像データを送り込む画像取得ユニット８４、フィルムスキャナ８５、などの周辺機器が接続されており、第２コントローラ７Ｂでは、Ｉ／Ｏインタフェース回路を介して、インクジェットヘッド２、ヘッド送り機構３、加熱装置４、昇華度評価手段９を構成するＣＣＤカメラ９０、搬送機構６などのプリントステーションＰＳに組み込まれている周辺機器が接続されている。第１コントローラ７Ａと第２コントローラ７Ｂはそれぞれの通信モジュールを介してデータ伝送が可能であり、例えば、第１コントローラ７Ａにおいて画像処理及び補正処理が施された画像データが最終的プリントデータに変換され、通信モジュール７４ａ、７４ｂを介して第２コントローラ７Ｂに伝送された後は被記録媒体１への昇華性インクの付与などのために利用される。
【００３０】
コントローラ７による各機能はハードウエア又はソフトウエアあるいはその両方により作り出されるが、ここでは特に本発明に関連する機能要素だけをとり挙げるならば、オペレータによるキーボード８２やマウス８３の操作を通じて指定されたプリント画像サイズを設定するプリントサイズ設定部７０、画像データ入力部９から転送された画像データに対してプリントサイズ設定部７０で設定されたプリント画像サイズに基づき解像度変更やトリミングなどを施すとともに画像補正設定部７２ａとの相互作用により色補正やヘッドシェーディング補正などの画像補正処理を施す画像処理部７２、画像処理された画像データから誤差拡散等の２値化の手法を用いてインクジェットヘッド２のためのプリントデータを作り出すプリントデータ生成部７３、転送されてきたプリントデータに基づいてインクジェットヘッド２を駆動して吐出口からインク滴を放出するプリント制御部７５、インクジェットヘッド２の駆動と同時にインクジェットヘッド２を主走査方向に移動させるヘッド送り制御部７６、インクジェットヘッド２の主走査方向の１回の移動毎に被記録媒体１を間欠送りするとともに被記録媒体１の加熱装置４に対する搬入搬出を行う搬送制御部７７、加熱装置４の電気ヒータ４１やファンモータ４４を駆動制御する加熱制御部７８、ＣＣＤカメラ９０から転送されてきた撮影画像データから加熱昇華中のプリントドットの濃度を読み取るとともにその濃度値から昇華度を算定する昇華度算定部９１、被記録媒体種別検出センサ６１によって読み取られたＩＤコードから装填されている被記録媒体１の種別情報を取得する被記録媒体種別決定部７９などが代表的なものである。
なお、加熱制御部７８と搬送制御部７７は昇華度算定部９１と連携しており、加熱制御部７８は昇華度算定部９１によって加熱昇華定着処理途中で算定された昇華度が所定レベルから外れている場合目標加熱温度を調整することなるし、搬送制御部７７は昇華度算定部９１によって算定された昇華度が適正レベルに達した場合被記録媒体１を加熱装置４から搬出させる。
【００３１】
次に、フィルムスキャナ８５を用いてカラーネガフィルムＦから読み取られた撮影画像のカラー画像データを用いて被記録媒体１に撮影画像が形成される様子を図５の模式流れ図を用いて説明する。
【００３２】
フィルムスキャナ８５でカラーネガフィルムＦの読取が行われると、フィルムスキャナ８５のＣＣＤの出力信号が増幅及びＡＤ変換され１２ビットのＲＧＢカラー画像データとして画像データ入力部７１に転送される（＃０１）。画像データ入力部７１でカラー画像データはガンマ補正等のスキャナデータとしての典型的な補正を施された後、画像処理部７２に送られる（＃０２）。これと前後して、オペレータがプリント注文伝票をみながらキーボード８２やマウス８３を操作し、プリント画像サイズを指定入力し、そのプリント画像サイズをプリントサイズ設定部７０に設定する（＃０３）。
【００３３】
画像処理部７２は、まず送られてきた１２ビットのカラー画像データに対して８ビットデータに変換して後、プリントサイズ設定部７０から受け取った（＃０４）プリント画像サイズに基づいて仕上がりプリントサイズに対応した解像度変換や必要に応じてのトリミングを行う。さらに、デジタル写真プリントにおいて通常行われている色補正などの処理が、自動的に、あるいはオペレータによるキーボード８２やマウス８３の操作を通じて（＃０５）マニュアル的に行われる。これらの補正処理時には、各補正処理に見合った補正テーブルやフィルタが画像補正設定部７２ａによって画像処理部７２にロードされる（＃０６）。
【００３４】
画像処理部７２においては、全ての画像処理を受けたカラー画像データはプリントデータ生成部７３に送られる（＃７）。なお、ＲＧＢカラー画像データは画像処理部７２において他の画像処理の前後の適当な段階でＣＭＹＫカラー画像データに変換されてるので、プリントデータ生成部７３へ送られるカラー画像データはＣＭＹＫカラー画像データである。
【００３５】
プリントデータ生成部７３は受け取った８ビットのＣＭＹＫカラー画像データからインクジェットヘッド２による面積階調による階調形成を行うための２値化処理を行って２値ＣＭＹＫプリントデータを作りだし、プリント制御部７５に転送する（＃０８）。
【００３６】
プリント制御部７５は転送されてきた２値ＣＭＹＫプリントデータからインクジェットヘッド２のための駆動パルス信号を生成して（＃０９）、それによりインクジェットヘッド２の駆動素子を制御して被記録媒体１にインク滴を吹き付ける。同時にヘッド送り制御部７５がヘッド送り機構３を駆動制御するとともに、搬送制御機構７７が搬送機構６を駆動制御することで、被記録媒体１にプリントドットによる撮影画像が形成されていく（＃１０）。
【００３７】
被記録媒体１に対する昇華加熱制御については図６の模式図をも参照して説明する。ＣＣＤカメラ９０から転送されてきた撮影画像データ（＃２１）から、プリントサイズ設定部７０からのプリントサイズ情報（＃２２）やシート検出センサ６０からの被記録媒体１の位置情報（＃２３）を考慮して決定された注目すべき画像領域に対応する画素の濃度値を求める。図６で模式的に図示された各格子はプリントドットと１対１で対応させている画素を表しており、各格子内の数字は昇華度算出の対象となっているプリントドットの濃度値である。この濃度値の測定は、加熱装置１による昇華加熱の開始時より所定測定間隔で行われる。この実施の形態では、表面層１２に形成されたプリントドット（インク滴）が加熱昇華過程において定着層１１に昇華移行することでその濃度が低下する度合いから昇華度を算定する方法を採用しているので、昇華加熱の開始時では、得られたプリントドットの濃度値は最高値（８ビット濃度データでは２５５）に近い値となっている（加熱経過時間：ｔ=ｔ1）。加熱時間の経過とともに、表面層１２に形成されたプリントドット（昇華前プリントドット）の昇華が進行するので、昇華度評価手段９を構成する昇華度算定部９１によって算定されるプリントドットの濃度値は時間経過とともに低下する。低下する濃度値の値が所定レベルに達すると（例えば濃度値が１００以下）、表面層１２のインクが十分に昇華して定着層１１に移行したと見なされ、昇華加熱処理が終了する。昇華度算定部９１は搬送制御部７７に対して被記録媒体１の加熱装置４からの搬出を指令するとともに（＃２４）、加熱昇華定着処理が連続しない場合加熱装置４の動作を停止させるように加熱制御部７８に指令する（＃２５）。また、加熱昇華定着処理の途中で濃度値の低下速度が所定レベルを下回った場合、昇華遅延が生じているとして加熱制御部７８に対して目標加熱温度の上昇を命じる。
【００３８】
以上述べた実施形態の特徴は、加熱装置４に作り出された加熱空間４０Ａに被記録媒体１を定置させた状態で加熱し、表面層１２に形成された昇華前プリントドットのインクが定着層１１に昇華定着される度合い、つまり昇華度を加熱装置４内に設置されたＣＣＤカメラ９０と第２コントローラ７Ｂに構築されている昇華度算定部９１とによって監視しながら、最適な昇華度が得られた段階で昇華加熱処理を終了するものであり、これにより最適な加熱昇華定着処理が実現する。
【００３９】
〔別実施形態〕
（１）図７に示された別実施形態では、加熱装置４に本加熱空間４０Ａと調整加熱空間４０Ｂが作り出されている。調整加熱空間４０Ｂは本加熱空間４０Ａより被記録媒体１の搬送方向で下流側に位置するとともに本加熱空間４０Ａに較べて搬送方向の幅がはるかに短くなっている。本加熱空間４０Ａと調整加熱空間４０Ｂにはそれぞれ電気ヒータ４１と温度センサ４２とファン４３が備えられており、本加熱空間４０Ａと調整加熱空間４０Ｂの間に昇華度評価手段９を構成するＣＣＤカメラ９０が設けられている。本加熱空間４０Ａが搬送されてくる被記録媒体１をほぼ完全に加熱昇華させるだけの加熱能力を有しているのに対して、調整加熱空間４０Ｂは本加熱空間４０Ａで実施された加熱昇華定着処理のわずかな不足分を補う程度の加熱能力を有するものである。つまり、この別実施形態では、本加熱空間４０Ａを通過してきた被記録媒体１における昇華度をＣＣＤカメラ９０と昇華度算定部９１によって評価し、加熱昇華の不足分だけをさらに調整加熱空間４０Ｂの通過を通じて補うように構成されている。従って、調整加熱空間４０Ｂにおける加熱温度は評価された昇華度に応じて調整される。この別実施形態で重要な点は、被記録媒体１を加熱装置４内で定置させる必要がなく、連続的に搬送されている被記録媒体１に対して最適な加熱昇華定着処理を実施できることである。
【００４０】
（２）図８と図９に示された別実施形態においても、被記録媒体１を加熱装置４内で定置させる必要がなく、連続的に搬送されている被記録媒体１に対して最適な加熱昇華定着処理を実施できる。図７による別実施形態と対比するならば、加熱空間４０Ａが本加熱空間と調整加熱空間を兼ねていることに特徴がある。被記録媒体１は加熱空間４０Ａで加熱昇華定着処理を受けた後、加熱空間４０Ａの搬出側に位置するＣＣＤカメラ９０を通じてその昇華度がチェックされ、昇華度算定部９１によって評価された昇華度に基づいて設定された加熱温度又は加熱時間をもって再度加熱空間４０Ａで加熱昇華定着処理を受ける。その際、図８の別実施形態では、加熱空間４０Ａから搬出された後（図８（イ））ＣＣＤカメラ９０を通じて昇華度がチェックされた被記録媒体１を逆送させて（図８（ロ））その後端部から再度加熱空間４０Ａに投入して調整加熱する構成を採用しており、図９の別実施形態では、加熱空間４０Ａを出たところで（図９（イ））ＣＣＤカメラ９０を通じて昇華度がチェックされた被記録媒体１を付加的に設けられている戻し搬送路（加熱空間４０Ａをバイパスする搬送路）に分岐させ、加熱空間４０Ａの搬入側に戻し、被記録媒体１をその前端部から再度加熱空間４０Ａに投入して（図９（ロ））調整加熱する構成を採用している。
【００４１】
（３）図１０に示された別実施形態では、加熱空間が複数に区画分割された加熱空間ユニット４０Ａから作り出されている。各加熱空間ユニット４０Ａにはそれぞれ独立的に制御可能な電気ヒータ４１と温度センサ４２が、必要の場合ファン４３も、備えられており、昇華度評価手段９は加熱空間ユニット４０Ａの区画に対応して設定された昇華度算定エリア毎にその昇華度を評価するように構成されている。つまり、この別実施形態では、被記録媒体１に対して複数の分割された区画単位で加熱昇華定着処理を施すとともに、その区画毎に昇華度を評価し、各区画が最適な昇華度が得られるように各加熱空間ユニット４０Ａの加熱挙動を個別に調整するのである。この構成では、場合によっては生じるかも知れない被記録媒体１における二次面上での昇華度変動を補償することができる。
【００４２】
（４）図１１に示された別実施形態はその加熱装置４に特徴があるのではなく、昇華度評価のために利用される昇華前プリントドット又は昇華後プリントドットが実際のプリント画像の一部を構成しているものではなく、予め設定されたテストパターン、ここではプリント画像に隣接して配置されているラインパターンを構成しているものであるということに特徴がある。この場合、ＣＣＤカメラ９０は、予め被記録媒体１の各エッジからの位置が規定されているラインパターンに照準を合わすことができるので、プリントドットの位置検出アルゴリズムが簡単になる。さらに、このテストパターンは、実際のプリント画像を形成している被記録媒体１とは別体の被記録媒体１に形成することが可能である。このことは、これまでの実施形態において述べられた昇華度評価による加熱挙動の制御をリアルタイムではなく、適時にオフラインで行う方法への道を開くものである。つまり、所定の加熱挙動で加熱定着されたテストパターンを有する被記録媒体から昇華度評価手段９によって得られた昇華度に基づいて加熱制御部７８によって制御される加熱装置４の目標加熱挙動、例えば加熱時間や加熱温度を設定し、プリント毎のリアルタイムでの昇華度評価とそれに基づく加熱昇華定着処理の制御は省略するのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置で扱われる被記録媒体の一例を示す断面図
【図２】本発明による画像形成装置の一つの実施形態を示す外観図
【図３】画像形成装置のプリントステーションの構成を示す断面模式図
【図４】コントローラの機能を説明する機能ブロック図
【図５】入力された画像データに基づいて駆動されたインクジェットヘッドによって形成された画像を有する被記録媒体を加熱することにより最終的な印刷物を作り出す様子を示す模式流れ図
【図６】注目すべき画像領域に対応する画素の濃度値を求める様子を示す説明図
【図７】本発明の画像形成装置における昇華度評価に基づく加熱昇華定着処理の別実施形態を示す模式図
【図８】本発明の画像形成装置における昇華度評価に基づく加熱昇華定着処理の別実施形態を示す模式図
【図９】本発明の画像形成装置における昇華度評価に基づく加熱昇華定着処理の別実施形態を示す模式図
【図１０】本発明の画像形成装置における昇華度評価に基づく加熱昇華定着処理の別実施形態を示す模式図
【図１１】本発明の画像形成装置における昇華度評価に基づく加熱昇華定着処理の別実施形態を示す模式図
【符号の説明】
１被記録媒体
２インクジェットヘッド
３ヘッド送り機構
４加熱装置
６搬送機構
７コントローラ
７Ａ第１コントローラ
７Ｂ第２コントローラ
９昇華度評価手段
７２画像処理部
７３プリントデータ生成部
７５プリント制御部
７８加熱制御部
９０ＣＣＤカメラ（撮像素子）
９１昇華度算定部

Claims

画像データから作成されたプリントデータによって駆動制御されるプリントヘッドを用いてその表面層にインクがプリントドットとして付与された被記録媒体を加熱装置によって加熱することにより表面層に付与されたインクを被記録媒体の定着層に昇華定着させる画像形成装置において、
前記被記録媒体の表面層に形成されたインクによる昇華前プリントドットが前記加熱装置による加熱を通じて昇華後プリントドットとして前記被記録媒体の定着層に定着される度合いを示す昇華度を評価する昇華度評価手段と、前記加熱装置における前記被記録媒体に対する加熱温度と加熱時間の組み合わせで決定される加熱挙動を制御する加熱制御部が備えられ、前記昇華度評価手段は前記被記録媒体に形成されたプリントドットを撮像する撮像素子と、この撮像素子によって取得されたプリントドットの時系列的な濃度値の変動を評価することで昇華度を算定する昇華度算定部とを含み、この昇華度評価手段によって得られた昇華度に基づいて前記加熱制御部は前記加熱挙動を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記濃度値評価が所定のテストパターンに含まれているプリントドットに対して行われることを特徴とする請求項１に記載の画像形成手段。
前記濃度値評価がプリントソースとしての画像データに含まれている特定の画素に対応するプリントドットに対して行われることを特徴とする請求項１に記載の画像形成手段。
前記プリントドットの濃度値評価が表面層に付与されたインクドットに基づいて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記プリントドットの濃度値評価が定着層に昇華定着されたインクドットに基づいて行われることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記昇華度評価手段によって得られた昇華度に基づいて前記加熱制御部がリアルタイムで被記録媒体に対する加熱挙動を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
所定の加熱挙動で加熱定着された被記録媒体から前記昇華度評価手段によって得られた昇華度に基づいて前記加熱制御部の前記所定の加熱挙動が調整されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記被記録媒体を適切な昇華度が得られるまで前記加熱装置に滞在させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
前記被記録媒体を適切な昇華度が得られるまで複数回前記加熱装置に投入させるように構成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。