JP4656319B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に係り、特に、放射線硬化型インクを用いて画像を形成するシステムにおける定着条件及び吐出条件を制御する技術に関する。

従来より、画像形成装置として、多数のノズルを配列させたインクジェットヘッドを有し、このインクジェットヘッドと記録媒体とを相対的に移動させながら、ノズルから記録媒体に向けてインクを液滴として吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するインクジェットプリンタ（インクジェット記録装置）が知られている。

特に、このようなインクジェット方式の画像形成装置において、紫外線硬化型インク（いわゆるＵＶインク）等の放射線硬化型インクを使用する技術が知られている。

これは、記録媒体上に打滴された放射線硬化型インクに対して放射線を照射して早期に硬化させることで、記録媒体への滲みやインク液滴同士の重ね合わせによる滲みを防止して画質を向上させるとともに、記録の高速化を図るものである。

このようなＵＶ硬化インクを用いたものとして、例えば、ＵＶ硬化インクを用いてテストプリントを印刷し、テストプリントのＵＶ硬化インクをスタイラス等で引っかいて摩耗させ、分光光度計で読み取った結果を基にして硬化条件（照射時間（搬送速度））、温度、熱源の強度などの印刷パラメータを自動的に変更することで、印刷パラメータを手作業で最適化する場合に要する時間や手間を解消し、さらに作業者の主観によって最終画像に差が出るという問題を解決しようとしたものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また、例えば、テストパターン画像のドット径が所定の大きさか判別し、吐出条件（インク滴量、滴数）や硬化条件（紫外線照射までの時間）あるいは表面処理条件などの画像記録条件を変更することにより、メディアの種類や、照射装置の経時劣化、温度湿度変化によるインクの硬化性変動によらずドット径を所定の大きさとして高画質な画像を記録しようとしたものが知られている（例えば、特許文献２等参照）。

また、紫外線ランプの点灯時間が１０００時間を超えると、出力が７０〜８０％になるため、ＵＶインクを完全に硬化させることができず、またインクによっては硬化し難いものがあり、印刷画像の画質が低下するという問題があるが、これに対して、例えば、インクの硬化が困難な条件を満たすようにして構成された印画テストパターンを印刷し、その品質を判断した結果に基づいて、光照射手段が移動する速度（照射時間）を変更するととともに、その変更された速度に応じて、ノズルからインクを射出するタイミング（吐出周波数）を変更するようにしたものが知られている（例えば、特許文献３等参照）。
特表２００４−５１６９５９号公報 特開２００４−２９１４１８号公報 特開２００５−１９９６３０号公報

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載されたものはいずれも、まずテストパターンを出力し、出力されたテストパターンを測定して、判定した結果に基づいて、吐出条件や定着条件等の画像記録条件を変更するようにしているため、印刷中の状況変化に応じてリアルタイムに画像記録条件を変更することができないという問題がある。

また、テストパターンを必要とするため、本印刷するまでに準備が必要であり、生産性が悪く、さらにテストパターンを印刷する分、メディア、インク及び電力等の無駄を生じ、ランコストが高いという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、変動する印字品質を検出し、リアルタイムで画像記録条件を最適化し、ランコストを低減し、生産性の向上を図ることを可能とする画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体を液体吐出ヘッドに対して搬送しながら記録媒体上に画像を印字する画像形成装置であって、前記記録媒体の搬送路に沿って配置された、液体吐出ヘッドと定着手段を有する複数の印字ユニットと、前記記録媒体上に印字される画像内に複数の検出エリアを設定する検出エリア設定手段と、前記複数の印字ユニットのうち、所定の第１の印字ユニットの、前記液体吐出ヘッドの吐出条件及び前記定着手段の定着条件を、前記複数の検出エリアに対応させて複数設定可能な第１の吐出・定着条件設定手段と、前記複数の検出エリアの各々に印字された印字結果を検出する印字結果検出手段と、前記第１の印字ユニットよりも前記記録媒体の搬送方向下流側に配置された印字ユニットの、前記液体吐出ヘッドの吐出条件及び前記定着手段の定着条件を、前記印字結果検出手段の検出結果に基づいて設定する第２の吐出・定着条件設定手段と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。

これにより、種々の要因で変動する印字品質をリアルタイムで検出し、最適な画像形成条件を決定できるため、高品質の画像を得ることができる。

また、請求項２に示すように、前記液体吐出ヘッドは、ライン型ヘッドであることを特徴とする。このように、特に液体吐出ヘッドをライン型ヘッドにした場合には高速印字が可能となる。

また、請求項３に示すように、前記印字ユニットは、処理液を吐出する液体吐出ヘッドとインクを吐出する液体吐出ヘッドとを含むことを特徴とする。このように、処理液とインクを吐出することにより、画像の高品質化及び生産性の向上を図ることができる。

また、請求項４に示すように、前記第１の印字ユニットの液体吐出ヘッドは、前記複数の印字ユニットが吐出する複数のインクのうち最も視認性の低いインクを吐出するものであることを特徴とする。このように、印字ヘッドが吐出する複数のインクのうち最も視認性の低い色のインクによる検出結果を用いて条件を設定するようにしているため、印字品質を確保しつつ、リアルタイムでの検出及び条件設定が可能となる。

また、請求項５に示すように、前記第１の印字ユニットの定着手段は、前記記録媒体搬送路の幅方向に異なる複数の定着条件を設定することが可能なことを特徴とする。

また、請求項６に示すように、前記印字結果検出手段は、前記複数の定着条件に対応し、複数個設置されていることを特徴とする。

これにより、同時に複数の条件について判定することが可能となる。

また、請求項７に示すように、前記検出結果に応じて前記第２の印字ユニット以下に対して設定した前記吐出条件及び定着条件を、経時変化及び環境変化を考慮して修正するためのテーブルを備えたことを特徴とする。

これにより、より最適な条件設定が可能となる。

また、請求項８に示すように、前記処理液は硬化開始剤を含むとともに、前記インクは色材と硬化主剤を含むことを特徴とする。

これにより、生産性の向上を図ることができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、液体吐出ヘッドと定着手段とを有する印字ユニットが記録媒体搬送路に沿って複数配置され、前記複数の印字ユニットのうちの所定の第１の印字ユニットの前記液体吐出ヘッドを少なくとも１以上の吐出条件で吐出した後、前記第１の印字ユニットの前記定着手段により少なくとも１以上の定着条件で定着して画像を形成し、前記形成した画像中の予め指定された検出エリアにおける印字結果を、前記第１の印字ユニットの定着手段の直後に設置された検出手段により検出し、前記第１の印字ユニットよりも前記記録媒体搬送方向下流側に配置された印字ユニットの前記液体吐出ヘッドの吐出条件及び前記定着手段の定着条件を、前記検出結果に応じて設定するようにしたことを特徴とする画像形成方法を提供する。

これにより、ランコストを低減し、生産性を向上し、吐出条件及び定着条件を最適化し高画質な画像形成が可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、種々の要因で変動する印字品質をリアルタイムで検出し、最適な画像形成条件を決定できるため、高品質の画像を得ることができる。また、特に視認性の低い色のインクによる検出結果を用いて条件を設定するようにした場合には、印字品質を確保しつつ、リアルタイムでの検出及び条件設定が可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の第１実施形態の概略を示す全体構成図である。

図１に示すように、このインクジェット記録装置１０は、インクの色毎に設けられた複数の印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４を有する印字部１２と、印字部１２の各印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４に供給する液体を貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙１６を供給する給紙部１８と、記録紙１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２の各印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４の各ヘッド（図示省略、詳しくは後述）のノズル面（インク等の液体を吐出する吐出面）に対向して配置され、記録紙１６の平面性を保持しながら記録紙１６を搬送する搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、印画済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２６とを備えている。

図１では、給紙部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンを示しているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター２８が設けられており、ロール紙はカッター２８によって所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録紙１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置されている。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコードあるいは無線タグ等の情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部１８から送り出される記録紙１６はマガジンに装填されていたことによる巻き癖が残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻き癖方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録紙１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、搬送部２２へと送られる。搬送部２２は、ローラー３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト３３は、記録紙１６幅よりも広い幅寸法を有している。図１に示す搬送部２２は、負圧を利用して記録紙１６をベルト３３に吸着して搬送する吸着ベルト搬送部の例が表示されているが、搬送部２２はこれに限定されるものではない。静電気を利用して記録紙１６をベルト３３に吸着して搬送するようにしてもよい。

負圧を利用した吸着ベルト搬送部の場合、ベルト３３のベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成される。そして図１に示すように、ローラー３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバー３４が設けられ、この吸着チャンバー３４をファン３５で吸引して負圧にすることによってベルト３３上の記録紙１６が吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラー３１、３２の少なくとも一方にモータ（図示省略）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１において、時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録紙１６は、図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、あるいはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラー線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、搬送部２２として、ローラー・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラー・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面にローラーが接触するので、画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面と接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

印字部１２は、最大紙幅に対応する長さを有するライン型ヘッドを紙搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっている（図３参照）。

記録紙１６の搬送方向（紙搬送方向）に沿って上流側（図１の左側）から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に各色インクに対応した印字ヘッドを有する印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４が配置されている。すなわち、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、色数と同数の印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４を有する。記録紙１６を搬送しつつ各印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４の印字ヘッドからそれぞれ色インクを吐出することにより記録紙１６上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするフルラインヘッドがインク色毎に設けられてなる印字部１２によれば、紙搬送方向（副走査方向）について記録紙１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を一回行うだけで（すなわち、一回の副走査で）記録紙１６の全面に画像を記録することができる。これにより、印字ヘッドが紙搬送方向と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

なお、ここで主走査方向及び副走査方向とは、次に言うような意味で用いている。すなわち、記録紙の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時、（１）全ノズルを同時に駆動するか、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動するか、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動するか、等のいずれかのノズルの駆動が行われ、用紙の幅方向（記録紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字をするようなノズルの駆動を主走査と定義する。そして、この主走査によって記録される１ライン（帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向という。

一方、上述したフルラインヘッドと記録紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。そして、副走査を行う方向を副走査方向という。結局、記録紙の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。

また本例では、ＹＭＣＫの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態には限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタ等のライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。

上述したように、第１色目の印字ユニット１２−１をイエロー（Ｙ）に対応するものとし、以下第２色目の印字ユニット１２−２はマゼンタ（Ｍ）、第３色目の印字ユニット１２−３はシアン（Ｃ）、第４色目の印字ユニット１２−４は黒（Ｋ）としたのは、視認性の悪い順に印字するようにするためである。

もし、ライト系のインクがある場合には、そのインクを第１色目の印字ユニット１２−１から吐出するようにする。

図１に示したように、インク貯蔵／装填部１４は、各印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４の印字ヘッドに対応する色のインクを貯蔵するタンク１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ及び処理液を貯蔵するタンク１４Ｓを有し、各タンクは図示を省略した管路を介して各印字ヘッド及び処理液ヘッドと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段等）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）を含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４の印字ヘッドによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列とからなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が二次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

印字検出部２４は、各色に対応する印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３、１２−４の印字ヘッドにより印字されたテストパターンを読み取り、各ヘッドの吐出検出を行うものである。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定等で構成される。

印字検出部２４の後段には、後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹きつける方式が好ましい。

多孔質のペーパに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラー４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

このようにして生成されたプリント物は、排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える選別手段（図示省略）が設けられている。なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に、本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成されている。

また、図示を省略したが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられている。

図２に、印字部１２の一部を拡大して示す。すなわち、図２には、３つの印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３が表示されている。もう一つの印字ユニット１２−４も印字ユニット１２−２あるいは１２−３と同様である。

各印字ユニット１２−１、１２−２、１２−３は、それぞれヘッドセット１２−１ＨＳ、１２−２ＨＳ、１２−３ＨＳと、定着部１２−１ＴＣ、１２−２ＴＣ、１２−３ＴＣを有している。各ヘッドセット１２−１ＨＳ、１２−２ＨＳ、１２−３ＨＳは、それぞれ処理液を吐出する処理液ヘッド１２Ｓと、各色のインクを吐出する印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃとから成っている。また、各定着部１２−１ＴＣ、１２−２ＴＣ、１２−３ＴＣは、それぞれガイドレール１２Ｇに沿って、図中矢印Ａで示す記録紙１６の搬送方向に移動可能に設置された定着ランプ１２Ｌとから構成されている。

また、特に第１色目（最上流側）の印字ユニット１２−１の定着部１２−１ＴＣのすぐ後には、印字された画像中の検知エリアの濃度や形状等を光学的に検出する印字結果検出手段１３が配置されている。印字結果検出手段１３は、例えば、前述した印字検出部２４と同様のラインセンサで構成される。詳しくは後述するが、これは第１色目のインクの吐出結果に応じて、定着条件や吐出条件等の画像記録条件をリアルタイムに変更して、その変更された条件で第２色目以降を印字するためである。

本実施形態の画像形成装置１０で用いられる処理液は、硬化（重合）開始剤を含有する。また、各色のインク（ＵＶ硬化型インク）は、ＵＶ（紫外線）エネルギーの付与によって硬化（重合化）する硬化主剤（モノマー、オリゴマーまたは低分子量ホモポリマー、コポリマーなどの紫外線硬化性成分）と色材（着色剤）とを含有して構成されている。なお、処理液には、拡散防止剤及び高沸点有機溶媒を含有させてもよい。

なお、処理液及びインクについては後で詳しく説明する。

このように、処理液と各色インクとを組み合わせた構成により、主として処理液に含まれる拡散防止剤の機能によって着弾干渉による画像劣化を回避するとともに、定着ランプ１２Ｌの洩れ光や記録紙１６による反射光が各印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ及び処理液ヘッド１２Ｓのノズルに当たってしまう場合にも、各液体は硬化開始剤と硬化主剤とを一緒に含有していないため、硬化反応（重合反応）が起こらず、各ヘッドのノズル内における処理液及びインクの固化が防止される。

また、定着ランプ１２Ｌは、ガイドレール１２Ｇに沿って記録紙１６の搬送方向に移動可能であり、これにより処理液及びインクが記録紙１６に着弾した後、定着が開始されるまでの時間を変更することが可能となる。その結果、記録紙１６を搬送する線速度を変更するのと同等の効果を得ることができる。

なお、記録紙１６は、ローラー３１によってガイドされるベルト３３上に吸着されて搬送されるが、定着ランプ１２ＬでＵＶ光を照射する際、記録紙１６を加熱して定着を早めるための加熱ヒータ３７が、定着ランプ１２Ｌの位置に対応するベルト３３の裏側に配置されている。

なお、上記各液体の構成とは逆に各色インクが硬化開始剤を含有し、処理液が硬化主剤（ＵＶモノマー）を含有するようにした場合にも、上記と同様の効果を奏することができる。

図３に、図２に対応する印字部１２付近の平面透視図を示す。

図３に示すように、記録紙１６は、搬送路３８に沿ってローラー３１にガイドされるベルト３３上を（図の上方向に）搬送される。ベルト３３の上側には、第１色目の印字ユニット１２−１、第２色目の印字ユニット１２−２、第３色目の印字ユニット１２−３及び第４色目の印字ユニット１２−４がこの順に配置されている。

第１色目の印字ユニット１２−１は、処理液ヘッド１２Ｓとイエローのインクを吐出する印字ヘッド１２Ｙから成るヘッドセット１２−１ＨＳ、ガイドレール１２Ｇに沿って移動可能な定着ランプ１２Ｌから成る定着部１２−１ＴＣ及び印字結果検出手段１３によって構成されている。

また、特に第１色目の印字ユニット１２−１の定着部１２−１ＴＣは、搬送方向に沿って、幅方向に３本のガイドレール１２Ｇが配置され、それぞれのガイドレール１２Ｇに対して記録紙１６の搬送方向に移動可能なように定着ランプ１２Ｌが設置されている。また、各３本のガイドレール１２Ｇの下側にそれぞれの部分を別々に加熱できるように幅方向に３つの加熱ヒータ３７が設けられている。これにより、記録紙１６の幅方向に搬送路の温度及び着弾から定着開始までの時間がそれぞれ異なる３水準の定着条件を設定することができる。

また、この幅方向の３水準の定着条件に対する印字結果をそれぞれ別々に検出することができるように、印字結果検出手段１３は、幅方向に３つの検出センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃを備えている。このように印字結果検出手段１３は、異なる定着条件に対応した数だけの検出センサ（１３ａ・・・等）を有している。

このとき、図３に示すように、記録紙１６上に破線で示すように吐出イメージ１７が印字されるとした場合に、各吐出イメージ１７中から、記録紙１６の幅方向に上記各検出センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃに対応した３箇所の検出エリア１９を設定して、各吐出イメージ１７の画像記録条件（吐出条件、定着条件）を変えて画像記録を行い、各検出エリア１９毎の印字結果の検出を行うことができる。

第２色目の印字ユニット１２−２は、処理液ヘッド１２Ｓとマゼンタのインクを吐出する印字ヘッド１２Ｍから成るヘッドセット１２−２ＨＳと、ガイドレール１２Ｇと定着ランプ１２Ｌから成る定着部１２−２ＴＣ及び記録紙１６の幅方向全体にわたって定着部１２−２ＴＣの下側に配置された加熱ヒータ３７とから構成されている。

また、第３色目の印字ユニット１２−３の構成は、ヘッドセット１２−３ＨＳがシアンのインクを吐出する印字ヘッド１２Ｃを有する以外は、第２色目の印字ユニット１２−２の構成と同様である。第４色目の印字ユニット１２−４の構成も、ヘッドセット１２−４ＨＳが黒のインクを吐出する印字ヘッド１２Ｋを有する以外は、第２色目の印字ユニット１２−２及び第３色目の印字ユニット１２−３の構成と同様である。

これにより、第２色目以降の印字ユニット１２−２、１２−３、１２−４においては、搬送路の温度及び着弾から定着開始までの時間が変更可能である。

本実施形態は、このように、第１色目の印字ユニット１２−１において、画像記録条件（定着条件、印字条件）を複数水準に振って印字した結果を印字結果検出手段１３によって検出し、複数水準の検出結果をそれぞれ目標値と比較し、目標値に一番近い結果が得られる条件を下流の第２〜第４印字ユニット１２−２、〜、１２−４の画像記録条件（定着条件、吐出条件）として設定することで、一つの画像を形成する中において、リアルタイムに画像記録条件を最適なものに変更することで高画質な画像記録を可能とするものである。

次に、ヘッドの構造について説明する。処理液ヘッド１２Ｓ及び各色の印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって単にヘッド５０と表すものとする。

図４（ａ）は、ヘッド５０の構造例を示す平面透視図である。

記録紙１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド５０は、図４（ａ）に示すように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２と圧力室５２にインクを供給するインク供給口５３等から成る圧力室ユニット５４を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）配置した構造を有し、これによりヘッド長手方向（記録紙搬送方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

記録紙１６の送り方向と略直交する方向に記録紙１６の全幅に対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は、ここに示したものに限定されない。例えば、図４（ａ）の構成に代えて、図示は省略するが、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドユニットを千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録紙１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

ヘッド５０の各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、図４（ａ）に示すようにその平面形状が略正方形となっており、その対角線の両隅部にノズル５１とインク供給口５３が設けられている。なお、圧力室５２の形状は、このように正方形に限定されるものではなく、その平面形状は、四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形や円形、楕円形など多様な形状とすることができる。

また、圧力室ユニット５４の、図４（ａ）中の４Ｂ−４Ｂ線に沿った断面図を図４（ｂ）に示す。

図４（ｂ）に示すように、各圧力室５２はインク供給口５３を介して共通液室５５と連通している。共通液室５５は、図示を省略したインク供給源たるインクタンクと連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通液室５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の天面を構成し共通電極と兼用される振動板５６の上側には、個別電極５７を備えた圧電素子（アクチュエータ）５８が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することにより圧電素子５８が変形して圧力室５２の容積が縮小し、これに伴う圧力変化によってノズル５１から圧力室５２内のインクが吐出される。インク吐出後、圧力室５２の容積が元にもどると共通液室５５からインク供給口５３を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

図５は、インクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。

図５に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、通信インターフェイス７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、印字ヘッドドライバ８４、処理液ヘッドドライバ８６、定着手段ドライバ９０等を備えている。

通信インターフェイス７０は、ホストコンピュータ９２から送られてくる画像データを受信するインターフェイス部である。通信インターフェイス７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェイスやセントロニクスなどのパラレルインターフェイスを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。

ホストコンピュータ９２から送出された画像データは通信インターフェイス７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェイス７０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ７２は、通信インターフェイス７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ９２との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ９４やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

なお、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データは図示を省略したＲＯＭ等に格納されている。画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従って搬送系のモータ９４を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示に従って後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。

プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ８２に一時的に格納される。なお、図５において画像バッファメモリ８２は、プリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェイス７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。

画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、このプリント制御部８０にむおいてディザ法や誤差拡散法などのハーフトーン化技術によってインク色ごとのドットデータに変換される。インクジェット記録装置１０では、インク（色材）による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に擬似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。

すなわち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のドットデータに変換する処理を行う。また、プリント制御部８０は、各色のドットデータを基に処理液の打滴領域（処理液の打滴が必要な記録面の領域）を判別し、処理液打滴用のドットデータを生成する。こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータ（処理液用及び各色用）は、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

印字ヘッドドライバ８４は、プリント制御部８０から与えられる印字データ（すなわち、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータ）に基づき、各色インク用の印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの駆動制御信号を生成する。また処理液ヘッドドライバ８６は、処理液ヘッド１２Ｓの駆動制御信号を生成する。

処理液ヘッドドライバ８６で生成された駆動制御信号が処理液ヘッド１２Ｓの圧電素子５８に加えられることによって、処理液ヘッド１２Ｓの該当ノズル５１から処理液が吐出されるとともに、印字ヘッドドライバ８４で生成された駆動制御信号が印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの圧電素子５８に加えられることによって、印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの該当ノズル５１からインクが吐出される。

記録紙１６の搬送速度に同期して処理液ヘッド１２Ｓからの処理液の吐出及び印字ヘッド１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋからのインクの吐出を制御することにより、記録紙１６に画像が形成される。上に述べたように、プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、印字データに基づいて処理液ヘッドドライバ８６及び印字ヘッドドライバ８４を介して処理液の打滴、各色インクの吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

印字結果検出手段１３は、第１色目の印字ユニット１２−１内に設けられ、第１色目の印字ユニット１２−１のヘッドセット１２−１ＨＳによるイエローインクによる印字結果を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

本実施形態のプリント制御部８０は、予め設定されたプリセットテーブルより第１の印字ユニット１２−１に対し複数の定着条件、吐出条件を設定する第１の吐出・定着条件設定部９５、印字結果検出手段１３により検出された結果を基にドット径（ライン径）を計算するドット径計算部９６、ドット径（ライン径）の目標値を持ち上記計算されたドット径（ライン径）をこのドット径（ライン径）の目標値と比較するドット径比較部９８、該比較結果を基に最適条件を設定する第２の吐出・定着条件部１００、設定された条件に対し定着部の経時、環境、インク特性などのデータを加味して補正を行うための補正係数を計算する補正係数計算部１０２、及び印字データから印字結果検出対象となる検出エリアを設定する検出エリア設定部１０４を有している。また、プリント制御部８０には、この他上記選択された条件に対し、定着部の経時、環境、インク特性などのデータを加味して補正を行う補正テーブル１０６及び、上記補正係数を基に定着条件及び吐出条件を計算するための修正設定値導出テーブル１０８を格納するメモリ１１０が備えられている。もちろん、これらの補正テーブル１０６及び修正設定値導出テーブル１０８をプリント制御部８０内に保有してもよい。

以下、本実施形態の画像形成方法における画像記録条件（定着条件、吐出条件）の制御について説明する。

図６に、本実施形態の画像形成方法の概略をフローチャートで示す。

まず図６のステップＳ１００に示すように、プリント指示が出されると、ステップＳ１０２において、プリント制御部８０は画像データを画像メモリ７４から読み出し、データを展開して画像バッファメモリ８２に記憶する。

次に、ステップＳ１０４において、プリント制御部８０の検出エリア設定部１０４は、例えば前述した図３に符号１９で示すような、これから印字される画像内の検出エリアを設定する。これは、１色目の印字ユニット１２−１の色（本例ではイエロー）がある部分の中から設定される。このとき、もし１色目のインクが吐出されない場合には、例えば、後で他の色のインクが吐出される場所に１色目のインク（本例ではイエロー）でラインをダミー吐出し、これを検出するようにする。１色目のインクは視認性の低いインクであるため、この上に後から他の色のインクが吐出されるので記録画像の画質には特に問題はない。あるいは、画像が記録される領域外にラインをダミー吐出してこれを検出するようにしてもよい。

次に、ステップＳ１０６において、第１の吐出・定着条件設定部９５は、予め設定されているプリセットテーブルよりＮ個の定着条件、吐出条件を設定する。例えば、メディアの種類、インクの種類、印刷モードなどからプリセットテーブルに基づいて、第１色目の印字ユニット１２−１の定着条件、吐出条件を記録紙（メディア）１６の幅方向に複数水準設定するようにする。

具体的には、定着部１２−１ＴＣの搬送ガイド温度を、高、中、低と３段階設定する。また、液体が記録紙１６に着弾してから定着部１２−１ＴＣにより硬化開始されるまでの時間を短、標準、長の３段階に設定するようにする。また、定着光源（定着ランプ１２Ｌ）の強度を、大、中、小の３段階設定する。さらに、１液目（処理液）と２液目（インク）の混合割合の水準を複数段階振る。このように各条件を複数水準設定することで、定着条件、吐出条件を複数段階設定する。

図３に示す例では、定着ランプ１２Ｌの位置をそれぞれ異なる３種類の位置にずらして配置し、処理液ヘッド１２Ｓからの処理液の吐出及び印字ヘッド１２Ｙからのインク吐出後、定着開始までの時間を３種類設定することで、３種類の定着条件を設定している。

このとき記録紙１６の種類やインクの種類、定着ランプ１２Ｌの状態等の情報を事前に取得しておき、これらを基にしてプリセットテーブルより定着条件、吐出条件を設定する。

次に、ステップＳ１０８において、補正係数計算部１０２は補正テーブル１０６より第２色目以降の各印字ユニット１２−２、１２−３、１２−４ごとの補正係数を算出する。このとき各印字ユニット１２−２、１２−３、１２−４で用いるインクや定着ランプ１２Ｌの使用時間等はわかっており、これにより補正係数を計算する。

図７に、補正テーブル１０６の一例を示す。

ここに例示した補正テーブル１０６においては、補正をかける項目として、例えば、インク種類、インク交換からの時間、定着ランプの使用時間、定着部の温度、インク量が挙げられている。インクの種類としては、例えば黒インクは一般的に濃度が高いので補正係数は、普通のインクが１に対して、０．９とする。逆にライト系のインクは色材の濃度が低いのでそれだけ固まりやすいので補正係数を１．１とする。

インク交換からの時間が長い場合、例えば本例では１カ月以上の場合、経時での硬化開始剤の性能が劣化するため、固まり難くなっているので補正係数を０．９とする。また定着ランプの使用時間が長い場合、本例では１０００時間以上経過している場合、照度が低下するため固まり難くなるので、補正係数を０．７とする。

また、定着部間の温度差が１０度以上違う場合には、それぞれの固まり方に差ができるので、定着ランプの温度差を補償するようにする。また、インク量が多い場合には硬化し難いので、補正係数を０．９とし、逆にインク量が少ない場合には硬化しやすいため補正係数は１．１とする。

なお、複数の条件が重なる場合には、それらの補正係数の積をとるようにする。例えば、ライトインク系で定着ランプの使用時間が１０００時間を超えている場合には、１．１×０．７＝０．７７より約０．８とする。

次に、ステップＳ１１０において、印字が開始される。すなわち、記録紙１６が給紙部１８から給紙され印字部１２へ向かって搬送される。

そしてまずステップＳ１１２において、処理液ヘッドドライバ８６からの制御信号に基づいて、第１の印字ユニット１２−１のヘッドセット１２−１ＨＳの処理液ヘッド１２Ｓから第１液として硬化開始剤及び拡散防止剤を含んだ処理液が吐出される。

次に、ステップＳ１１４において、印字ヘッドドライバ８４からの制御信号に基づいて、第１色目の吐出ユニット１２−１の印字ヘッド１２Ｙから第２液として１色目の色材と硬化主剤を含んだ（イエロー）インクが吐出される。

次にステップＳ１１６において、処理液及び第１色目のインクが吐出された記録紙１６は、定着部１２−１ＴＣ（図３参照）に搬送されると、上で設定されたＮ個の定着条件に従って定着が開始される。このとき上記図３に示す例では、幅方向に３種類の定着条件が設定されている。

記録紙１６は定着部１２−１ＴＣで定着が行われた後、印字結果検出手段１３の下に搬送される。そして、ステップＳ１１８において、印字結果検出手段１３により、Ｎ個の各定着条件に応じた印字結果の検出が行われる。図３に示す例では、３個の定着条件が設定されており、これに応じて３個の検出センサ１３ａ、１３ｂ、１３ｃにより３種類の検出結果が得られる。

このように印字結果検出手段１３により、印字した検出対象部のラインを読み取り、検出したデータはプリント制御部８０に送られ、ステップＳ１２０において、ドット径計算部９６において各定着条件ごとにライン径（ドット径）が計算される。

このライン径の算出方法は特に限定されるものではないが、例えば、印字結果検出手段１３のＣＣＤイメージセンサを介して取得された画像信号をデジタル信号に変換して画像処理を行うことにより、ラインの品質を数値化してライン径を算出することができる。

ライン径算出方法として、例えば本出願人がすでに出願している特願２００４−２８２６４８等において開示されている。この方法によれば、対象画像のラインを印字結果検出手段１３で撮影して得られた検出画像のデータから、まず線幅Ａ、ぼやけＢ、歪みＣ、コントラストＤ、濃度Ｅ及び濃度均一差Ｆ等の画質属性が求められ、これらの各項目が、例えばＩＳＯ１３６６０に準拠して数値化される。

そして、数値化された各測定値、線幅Ａ、ぼやけＢ、歪みＣ、コントラストＤ、濃度Ｅ及び濃度均一差Ｆにそれぞれ重み係数ａ〜ｆを掛けたものの和を判定値Ｑとし、Ｑの最大値がライン径とされる。このようにして複数の定着条件ごとにライン径が算出される。

次に、ステップＳ１２２において、ドット径比較部９８において、複数の定着条件ごとに算出されたライン径を、予め設定されたライン径の目標値と比較する。次にステップＳ１２４において、比較の結果、最も目標値に近いラインに対する定着条件を、第２の吐出・定着条件設定部１００において、第２色目以降の印字ユニット１２−２、１２−３、１２−４の定着条件として設定する。

なお、第２色目以降の印字ユニット１２−２、１２−３、１２−４の経時変化やそのときの環境変化によっては、いま設定した新設定値が必ずしも最適とは限らない場合がある。そこで、ステップＳ１２６において、これらの経時や環境変化を考慮して下流側の各印字ユニット１２−２、１２−３、１２−４に対する修正設定値を算出する。この修正設定値は、修正設定値導出テーブル１０８を用いて算出される。

図８に、修正設定値導出テーブル１０８の例を示す。

図８において、上で設定した新設定値を修正するために制御可能な部位としては、搬送ガイドの温度、ヘッドから定着部までの時間（これは、定着部の位置を変更する場合と、搬送する線速を変更する場合とがある）、定着光源の強度、各印字ユニットにおいて１液目（硬化開始剤及び拡散防止剤の入った処理液）と２液目（硬化主剤と色材の入ったインク）の混合割合などが考えられる。

例えば、搬送ガイド温度の場合は、メディアの温度が高いと硬化が促進されるため、補正テーブル１０６で補正係数が１より小さい硬化し難いものは、硬化しやすいように温度を挙げるような補正をかけるようにする。また、ヘッドから定着部までの時間を制御するには、定着ランプ１２Ｌの位置を変える場合と、搬送速度（線速）を変える場合が考えられる。例えばラインを細くしたい場合には、定着ランプ１２Ｌを移動してヘッドから定着部までの距離を短くするか、あるいは線速を上げるようにする。

また、定着光源の強度を変更する場合には、例えば、ラインを細くするときは強度を上げるようにする。また、１液目と２液目の混合割合を変更する場合は、例えば、ラインを細くしたいときには、拡散防止剤を含む第１液の混合割合を多くするようにし、拡散防止剤の効果を充分働かせて拡散を防いでラインを細くするようにする。逆にラインを太くしたいときには、拡散防止剤の入った第１液の混合割合を少なくする。

そしてステップＳ１２８において、各印字ユニット１２−２、１２−３、１２−４ごとに修正設定値による定着条件及び吐出条件を設定する。

以下、設定された定着条件及び吐出条件により印字を続行する。

すなわち、ステップＳ１３０において、第２色目の印字ユニット１２−２のヘッドセット１２−２ＨＳの処理液ヘッド１２Ｓから硬化開始剤の入った処理液を吐出し、ステップＳ１３２において、色材及び硬化主剤の入った２色目のインク（マゼンタインク）を印字ヘッド１２Ｍから吐出する。そしてステップＳ１３４において、定着部１２−２ＴＣにおいて上で設定された定着条件により定着が行われる。

ステップＳ１３６において、第３色目の印字ユニット１２−３についても同様に、まず硬化開始剤の入った処理液をヘッドセット１２−３ＨＳの処理液ヘッド１２Ｓから吐出する。以下、上記ステップＳ１３０〜Ｓ１３４と同様に処理が続行される。

次に、本実施形態で用いられる処理液及びインクについて説明する。

本実施形態に示す画像形成装置１０においては、硬化開始剤（重合開始剤）、拡散防止剤、及び、高沸点溶媒を含有する処理液と、硬化主剤（重合性化合物）、及び、色材を含有する各色インクから構成されるインクセットが用いられる。

重合性化合物とは、後述する重合開始剤から発生するラジカルなどの開始種により、重合反応を生起し、硬化する機能を有する化合物を指す。

少なくとも一個のエチレン性不飽和二重結合を有する付加重合性化合物であることが好ましく、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも１個、より好ましくは２個以上有する多官能化合物から選ばれることが好ましい。かかる化合物群は当該産業分野において広く知られるものであり、これらを特に限定無く用いることができる。これらは、例えば、モノマー、プレポリマー、すなわち２量体、３量体及びオリゴマー、又はそれらの混合物ならびにそれらの共重合体などの化学的形態を持つものを包含する。

重合性化合物は、分子内に、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、内部二重結合性基（マレイン酸など）などの重合性基を有することが好ましく、なかでも、アクリロイル基、メタクリロイル基を有する化合物が、低エネルギーで硬化反応を生起させることができるので好ましい。重合性化合物は１つの液体中において、１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。着色剤を含む第２の液体に含有させる重合性化合物の含有率としては、第２の液体中に５０〜９９質量％の範囲が好ましく、７０〜９９質量％の範囲がより好ましく、８０〜９９質量％の範囲がさらに好ましい。

重合開始剤とは、光、熱、或いはその両方のエネルギーによりラジカルなどの開始種を発生し、前記重合性化合物の重合を開始、促進させる化合物を指し、公知の熱重合開始剤や結合解離エネルギーの小さな結合を有する化合物、光重合開始剤などを選択して使用することができる。

そのようなラジカル発生剤としては、有機ハロゲン化化合物、カルボニル化合物、有機過酸化化合物、アゾ系重合開始剤、アジド化合物、メタロセン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、有機ホウ酸化合物、ジスルホン酸化合物、オニウム塩化合物等が挙げられる。

本実施形態で用いられるインクセットにおいては、用いる複数種の液体の内、少なくともいずれかに、重合性化合物を硬化させる重合開始剤を含有する。

重合開始剤の含有率は、経時安定性と硬化性、硬化速度との観点から、インクセットに使用した全重合性化合物に対し、０．５〜２０質量％が好ましく、１〜１５質量％がより好ましく、３〜１０質量％が更に好ましい。重合開始剤は、１種あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。また、本発明の効果を損なわない限りにおいて、感度向上の目的で公知の増感剤と併用することもできる。

本発明に用いられる着色剤には特に制限はなく、インクの使用目的に適合する色相、色濃度を達成できるものであれば、公知の水溶性染料、油溶性染料及び顔料から適宜選択して用いることができる。なかでも、本発明のインクジェット記録用インクを構成する液体は、非水溶性の液体であって水性溶媒を含有しないことがインク打滴安定性及び速乾性の観点から好ましく、そのような観点からは、非水溶性の液体に均一に分散、溶解しやすい油溶性染料や顔料を用いることが好ましい。

本実施形態に使用可能な油溶性染料には特に制限はなく、任意のものを使用することができる。着色剤として油溶性染料を用いる場合の染料の含有量は、固形分換算で０．０５〜２０質量％の範囲であることが好ましく、０．１〜１５質量％が更に好ましく、０．２〜６質量％が特に好ましい。着色剤として顔料を用いる態様もまた、複数種の液体の混合時に凝集が生じやすいという観点から好ましい。

本実施形態において使用される顔料としては、有機顔料、無機顔料のいずれも使用できるが、黒色顔料としては、カーボンブラック顔料等が好ましく挙げられる。また、一般には黒色、及び、シアン、マゼンタ、イエローの３原色の顔料が用いられるが、その他の色相、例えば、赤、緑、青、茶、白等の色相を有する顔料や、金、銀色等の金属光沢顔料、無色又は淡色の体質顔料なども目的に応じて用いることができる。

また、シリカ、アルミナ、樹脂などの粒子を芯材とし、表面に染料又は顔料を固着させた粒子、染料の不溶レーキ化物、着色エマルション、着色ラテックス等も顔料として使用することができる。

さらに、樹脂被覆された顔料を使用することもできる。これは、マイクロカプセル顔料と呼ばれ、大日本インキ化学工業社製、東洋インキ社製などから市販品としても入手可能である。

本実施形態における液体中に含まれる顔料粒子の体積平均粒子径は、光学濃度と保存安定性とのバランスといった観点からは、３０〜２５０ｎｍの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは５０〜２００ｎｍである。ここで、顔料粒子の体積平均粒子径は、例えば、ＬＢ−５００（ＨＯＲＩＢＡ（株）製）などの測定装置により測定することができる。

着色剤として顔料を用いる場合の含有量は、光学濃度と噴射安定性の観点から、第２の液体中において、固形分換算で０．１質量％〜２０質量％の範囲であることが好ましく、１質量％〜１０質量％の範囲であることがより好ましい。着色剤は１種のみならず、２種以上を混合して使用してもよい。また、液体毎に異なった着色剤を用いても、同じであってもよい。

拡散防止剤とは、本発明において、記録媒体に付与された第１の液体上に打滴された着色剤を有する第２の液体の拡散や滲みを防止する目的で、第１の液体中に含有される物質を指す。

上記拡散防止剤としては、アミノ基を有する重合体、オニウム基を有する重合体、含窒素ヘテロ環を有する重合体、及び金属化合物からなる群より選択される少なくとも１種を含有する。

上記重合体等は、単一種を使用してもよいし、複数種を組み合わせて使用してもよい。「複数種」とは、例えば、アミノ基を有する重合体には属するが異なる構造の重合体の場合や、アミノ基を有する重合体とオニウム基を有する重合体の関係のように異なる属種である場合を含む。また、１つの分子中に、アミノ基、オニウム基、含窒素ヘテロ環、及び金属化合物を組み合わせて併存させても良い。

本実施形態における高沸点有機溶媒とは２５℃での粘度が１００ｍＰａ・ｓ以下又は６０℃での粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下であり、且つ沸点が１００℃よりも高い有機溶媒を示す。

ここで、用いられる「粘度」は、東機産業（株）社製のＲＥ８０型粘度計を用いて求めた粘度をさす。ＲＥ８０型粘度計は、Ｅ型に相当する円錐ロータ／平板方式粘度計であり、ロータコードＮｏ．１番のロータを用い、１０ｒｐｍの回転数にて測定を行う。但し、６０ｍＰａ・ｓより高粘なものについては、必要により回転数を５ｒｐｍ、２．５ｒｐｍ、１ｒｐｍ、０．５ｒｐｍ等に変化させて測定を行う。

また、「水の溶解度」とは、２５℃における高沸点有機溶媒中の水の飽和濃度であり、２５℃での高沸点有機溶媒１００ｇに溶解できる水の質量（ｇ）を意味する。

上記高沸点有機溶媒の使用量としては、使用する着色剤に対し、塗設量換算で５〜２０００質量％が好ましく、１０〜１０００質量％がより好ましい。

本実施形態においては、複数種の液体の保存中における好ましくない重合を抑制する目的で、貯蔵安定剤を添加することができる。貯蔵安定剤は、重合性化合物と同じ液体に共存させて用いることが好ましく、また、該液体或いは共存する他の成分に可溶性のものを用いることが好ましい。

貯蔵安定剤としては、４級アンモニウム塩、ヒドロキシアミン類、環状アミド類、ニトリル類、置換尿素類、複素環化合物、有機酸、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノエーテル類、有機ホスフィン類、銅化合物などが挙げられる。

貯蔵安定剤の添加量は、用いる重合開始剤の活性や重合性化合物の重合性、貯蔵安定剤の種類に基づいて適宜調整するのが好ましいが、保存安定性と液体混合時のインクの硬化性とのバランスといった観点からは、液体中における固形分換算で０．００５〜１質量％が好ましく、０．０１〜０．５質量％がより好ましく、０．０１〜０．２質量％がさらに好ましい。

本実施形態の画像形成装置１０においては、第１の液体の記録媒体上への付与手段として、インクジェットノズルでの噴出によるもののほかに、塗布等、他の手段を用いてもよい。

上記塗布に用いる装置としては特に制限はなく、公知の塗布装置を目的に応じて適宜選択することができる。例えば、エアドクターコーター、ブレードコーター、ロットコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースロールコーター、トランスファーロールコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カーテンコーター、押出コーター等が挙げられる。

本実施形態において重合性化合物の重合を進行させるための露光光源としては、紫外線、可視光線などを使用することができる。また、光以外の放射線、例えば、α線、γ線、Ｘ線、電子線などでエネルギー付与を行うこともできるが、これらのうち、紫外線、可視光線を用いることがコスト及び安全性の点から好ましく、紫外線を用いることが更に好ましい。硬化反応に必要なエネルギー量は、重合開始剤の種類や含有量などによって異なるが、一般的には、１〜５００ｍＪ／ｃｍ^２程度である。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１色目の印字ユニットの定着条件及び吐出条件を複数設定して印字を行い。印字結果を検出して目標値と比較して最も近い結果が得られる条件を下流側の印字ユニットの定着条件及び吐出条件として設定する。

このときヘッド幅方向で定着条件を変えるようにし、各定着条件ごとに検出センサが設置される。また、テストチャートを用いるのではなく、実画を用いているため、リアルタイムに画像記録条件を変更することができ、高画質の画像記録を行うことが可能となる。さらに、経時変化、環境変化を反映した補正テーブルを持つことで、より最適な条件の設定が可能となる。

これにより、本実施形態によれば、ランコストの低減、生産性の向上、及び定着条件、吐出条件を最適化することが可能となる。

なお、上記例では、第１色目の印字ユニットにのみ印字結果検出手段を設けたが、第２色目にも同様の検出手段を設置して、その検出結果を第３色目の印字ユニットの定着条件、吐出条件に反映させるようにしてもよい。このようにすれば、より高い効果が期待できる。また、最上流の印字ユニットはプリセットされた条件で吐出及び定着を行っているが、第１色目は視認性の悪いインクを用いているため、実用上は特に問題とはならない。また最上流のインクが硬化不十分となる可能性もあるが、下流の定着部で硬化されるため問題ない。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

本実施形態は、シャトル型の１液ＵＶインク（紫外線硬化型インク）を用いたインクジェット記録装置の構成例である。すなわち、本実施形態においては、色材の入った（透明を含む）インクヘッドの両側にＵＶ照射ランプをキャリッジに搭載し、キャリッジを主走査軸に沿って左右（記録紙の幅方向）に走査することで印字が行われる。

図９に、本実施形態のインクジェット記録装置の印字部を拡大した平面透視図で示す。

図９に示すように、記録紙１１６は、搬送路１３８に沿ってベルト１３３上を矢印Ｂ方向に搬送される。ベルト１３３上には、搬送路１３８上流側から、第１液目の印字ユニット１１２−１及び第２液目の印字ユニット１１２−２の順に配置されている。

第１液目の印字ユニット１１２−１は、キャリッジ１１５−１上の中央にＹインクを吐出する印字ヘッド１１２Ｙを配置し、その両側にＵＶ照射ランプ１１２Ｌが配置され、さらに搬送路１３８下流側には同じキャリッジ１１５−１上に印字結果検出手段１１３が配置されている。

また、第２液目の印字ユニット１１２−２は、キャリッジ１１５−２上の中央に、Ｋインクを吐出する印字ヘッド１１２Ｋ、Ｃインクを吐出する印字ヘッド１１２Ｃ、Ｍインクを吐出する印字ヘッド１１２Ｍが配置され、その両側にＵＶ照射ランプ１１２Ｌが配置されている。

第１液目の印字ユニット１１２−１のキャリッジ１１５−１及び第２液目の印字ユニット１１２−２のキャリッジ１１５−２は、それぞれ走査ガイド軸１３９に沿って図の矢印Ｃ方向に移動して記録紙１１６上を走査して印字するようになっている。

また、搬送路１３８のベルト１３３の裏側の第１液目及び第２液目の印字領域に対応する部分には記録紙（メディア）１１６の温調可能な加熱ヒータ１３７が設けられている。

前述した第１実施形態におけると同様に、記録紙１１６上の検出エリアを設定した後、その中を複数の定着条件に分割する。例えば図に示すように、記録紙１１６上に検出エリア１１９を設定し、その中に定着条件を搬送方向（記録紙長手方向）に３つに分割して第１定着条件１１９ａ、第２定着条件１１９ｂ、第３定着条件１１９ｃのように設定する。

前述した第１実施形態においては、記録紙の幅方向に定着条件を分割したが、本実施形態は、シャトル型であるため搬送速度が遅いので、１走査毎に吐出タイミングを変更できるなど、ここでは記録紙長手方向に条件を分割することが可能である。

なお、図９に示す例では、定着条件を１１９ａ〜１１９ｃとして３つに分割し、その間でランプ強度を変更するようにした。

このように、異なる定着条件の下で定着させた領域は、印字結果検出手段１１３で検出され、その検出結果に基づいて第２の印字ユニット１１２−２の吐出・定着条件が設定される。

上に述べた例では、定着条件としてランプ強度を変更したが、キャリッジ１１５−１、１１５−２の走査速度と吐出周波数を変更するようにして、シャトル吐出から定着までの時間を変えるようにすることも可能である。また、シャトル型の場合は搬送速度が遅いので、定着部の温度を変えるようにしてもよい。

以上、本発明の画像形成装置及び画像形成方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

本発明に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の第１実施形態の概略を示す全体構成図である。 図１のインクジェット記録装置の印字部の一部の拡大図である。 図２に対応する印字部の一部を示す平面透視図である。 （ａ）はヘッドの構造を示す平面透視図であり、（ｂ）は図４（ａ）中の４Ｂ−４Ｂ線に沿った断面図である。 インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。 本実施形態の画像形成方法の概略を示すフローチャートである。 補正テーブルの例を示す説明図である。 修正設定値導出テーブルの例を示す説明図である。 本発明に係る画像形成装置の第２実施形態の印字部の一部を拡大して示す平面透視図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１２−１〜１２−４…印字ユニット、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ…印字ヘッド、１２Ｓ…処理液ヘッド、１２−１ＨＳ〜１２−４ＨＳ…ヘッドセット、１２−１ＴＣ〜１２−４ＴＣ…定着部、１２Ｇ…ガイドレール、１２Ｌ…定着ランプ、１３…印字結果検出手段、１４…インク貯蔵／装填部、１６…記録紙、１８…給紙部、２０…デカール処理部、２２…搬送部、２４…印字検出部、２６…排紙部、２８…カッター、３０…加熱ドラム、３１、３２…ローラー、３３…ベルト、３４…吸着チャンバー、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、３７…加熱ヒータ、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラー、４８…カッター、５０…ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…液滴吐出素子、５６…振動板（共通電極）、５７…個別電極、５８…圧電素子、７０…通信インターフェイス、７２…システムコントローラ、７４…画像メモリ、７６…モータドライバ、７８…ヒータドライバ、８０…プリント制御部、８２…画像バッファメモリ、８４…印字ヘッドドライバ、８６…処理液ヘッドドライバ、８９…ヒータ、９２…ホストコンピュータ、９４…モータ、９５…第１の吐出・定着条件設定部、９６…ドット径計算部、９８…ドット径比較部、１００…第２の吐出・定着条件設定部、１０２…補正係数計算部、１０４…検出エリア設定部、１０６…補正テーブル、１０８…修正設定値導出テーブル、１１０…メモリ

Claims (9)

1. 記録媒体を液体吐出ヘッドに対して搬送しながら記録媒体上に画像を印字する画像形成装置であって、
   前記記録媒体の搬送路に沿って配置された、液体吐出ヘッドと定着手段を有する複数の印字ユニットと、
   前記記録媒体上に印字される画像内に複数の検出エリアを設定する検出エリア設定手段と、
   前記複数の印字ユニットのうち、所定の第１の印字ユニットの、前記液体吐出ヘッドの吐出条件及び前記定着手段の定着条件を、前記複数の検出エリアに対応させて複数設定可能な第１の吐出・定着条件設定手段と、
   前記複数の検出エリアの各々に印字された印字結果を検出する印字結果検出手段と、
   前記第１の印字ユニットよりも前記記録媒体の搬送方向下流側に配置された印字ユニットの、前記液体吐出ヘッドの吐出条件及び前記定着手段の定着条件を、前記印字結果検出手段の検出結果に基づいて設定する第２の吐出・定着条件設定手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記液体吐出ヘッドは、ライン型ヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記印字ユニットは、処理液を吐出する液体吐出ヘッドとインクを吐出する液体吐出ヘッドとを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の印字ユニットの液体吐出ヘッドは、前記複数の印字ユニットが吐出する複数のインクのうち最も視認性の低いインクを吐出するものであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の印字ユニットの定着手段は、前記記録媒体搬送路の幅方向に異なる複数の定着条件を設定することが可能なことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記印字結果検出手段は、前記複数の定着条件に対応し、複数個設置されてい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。
7. 前記検出結果に応じて前記第１の印字ユニットよりも前記記録媒体の搬送方向下流側に配置された印字ユニットに対して設定した前記吐出条件及び定着条件を、経時変化及び環境変化を考慮して修正するためのテーブルを備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記処理液は硬化開始剤を含むとともに、前記インクは色材と硬化主剤を含むことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
9. 液体吐出ヘッドと定着手段とを有する印字ユニットが記録媒体搬送路に沿って複数配置され、前記複数の印字ユニットのうちの所定の第１の印字ユニットの前記液体吐出ヘッドを少なくとも１以上の吐出条件で吐出した後、前記第１の印字ユニットの前記定着手段により少なくとも１以上の定着条件で定着して画像を形成し、
   前記形成した画像中の予め指定された検出エリアにおける印字結果を、前記第１の印字ユニットの定着手段の直後に設置された検出手段により検出し、
   前記第１の印字ユニットよりも前記記録媒体搬送方向下流側に配置された印字ユニットの前記液体吐出ヘッドの吐出条件及び前記定着手段の定着条件を、前記検出結果に応じて設定するようにしたことを特徴とする画像形成方法。

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