JP5989977B2 - プリント装置および方法 - Google Patents

Description

本発明はシートに画像形成を行うインクジェットプリント装置に関する。

特許文献１には、インク付与後にヒータで加熱して乾燥を促進させる技術が開示されている。この装置では、画像記録のデューティ（以降、デューティと称する）、すなわち単位面積あたりのシートへのインク付与量に応じて、ヒータ温度を上下させ加熱量を制御するものである。

特開２００３−３２６６８０号公報

インクジェットプリント装置を用いて、屋外に掲示する大判の広告ポスター等を作成する用途が注目されている。このような用途では、塩化ビニールシートなど耐候性の高いシートにインクを付与してプリントする。塩化ビニールシートに代表されるインク受容層を持たないシート状の記録メディアは、水分を吸収せずに弾く性質を持つ。そのため、一般的な水性インクを用いて自然乾燥により定着させる方式ではプリントが困難である。

受容層無しシートにプリントを行う場合には、プリント面に着弾した直後のインクをヒータで加熱して水分を飛ばしインクの粘度を上げる手法が考えられる。そこで出願人は、受容層無しシートへのプリントの際に、特許文献１のようなデューティに応じた加熱制御を適用することができないかを検討したところ、以下のような解決すべき課題を見出した。

（１）一つ目は、加熱量の厳密な管理である。
ヒータによるプリント面の加熱が不十分の場合、着弾直後に水分が十分に除去されずに、隣接して着弾したインク滴同士が凝集して画像が崩れるビーディングと呼ばれる現象が起きる。逆に、ヒータによる加熱が過剰である場合は、シートの性質によってはシート自体が熱により伸縮し、シワなどのシートダメージが発生する。このように、受容層無しシートへのプリントにおいては、プリント面におけるシビアな温度コントロールが要求される。

（２）二つ目は、気化熱によるシートおよびプラテンの温度低下である。
図４（ａ）に示すように、シート３のプリント面に着弾したインクは短時間で水分が蒸発するように、熱エネルギ（シート表面からの熱伝導やヒータからの熱放射）が与えられている。受容層無しシートでは水分がほとんどシートに浸透しないため、インクの水分が蒸発する際に気化熱が奪われて、シートの３の温度が下がる。連続して複数のシートにプリントを続けると、シート３を支えているプラテン２の表面温度も低下していく。プラテンの上に新たに供給されるシート３はプラテンに温度を奪われるので、シートの温度低下はより大きくなる。その結果、着弾したインクの蒸発に要する時間が延びて、図４（ｂ）に示すように、インク滴が意図したドットサイズよりも広がった状態で乾燥する。隣り合うインク滴同士が混ざり合うと、図４（ｃ）に示すようにビーディングが発生して画像品質が大きく劣化する。

（３）三つ目は、ヒータ温度の追従遅れである。
ヒータの使用温度は例えば３００°Ｃ〜５００°Ｃである、ヒータを駆動開始してからヒータが目標温度に達するまでにはかなりのタイムラグがある。このような制御応答性の悪いヒータを用いると、プリント面に与える熱量に不足または過剰が生じ均一な画像品質が得られない。これを避けるには、ヒータの応答に合わせてプリント速度を落とさざるを得なくなる。熱容量が小さくて小型ヒータであれば応答性は高い。しかし、小型ヒータを複数並べて配置することは装置コストや装置組立性にはデメリットになる。とくに大判プリンタでは加熱領域が非常に大きく、これをカバーするため多数の小型ヒータを用いることは、デメリットが顕著になる。

本発明は上述の課題の認識に基づいてなされたものである。本発明の目的は、受容層無しシートにプリントする際に適切なヒータ制御を行うことで、高品質の画像形成が可能とするプリント装置やプリント方法を実現することである。

上述の課題を解決する本発明は、受容層を持たないシートに対してエマルション成分を含むインクにより画像をプリントするため、キャリッジによるプリントヘッドの走査とシートのステップ送りを繰り返してシリアルプリントを行うプリント装置であって、前記プリントヘッドでインクが付与された直後のシート上の領域を、インクが付与されたシート表面の側から加熱する第１ヒータと、前記第１ヒータよりもシートの送り方向の下流側に設けられ、前記第１ヒータで加熱されたシート領域をインクが付与されたシート表面の側から加熱する、前記第１ヒータよりも高出力の第２ヒータと、前記キャリッジによる前記プリントヘッドの走査ごとに、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータのヒータ出力および駆動タイミングを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、プリントする画像データを解析して記録バンドごとにデューティを求め、前記プリントヘッドの一回の走査ごとに、使用するシートの種類と記録バンドのデューティの組み合わせに適した前記ヒータ出力を設定するとともに、インクの気化熱によるシートの温度低下を補うべく、前記プリントヘッドの一回の走査で失われる気化熱量以上の熱量を与えるように、前記プリントヘッドの一回の走査と次の走査の間の待ち時間における前記ヒータ出力を設定するものであり、前記第１ヒータによる加熱でインク中の水分が蒸発し、次いで前記第２ヒータによる加熱でインク中のエマルション成分が軟化して被膜化することを特徴とする。

本発明によれば、受容層無しシートにプリントする際に プリントヘッドの走査ごとに、パラメータに基づいてヒータのヒータ出力および駆動タイミングを適切に制御することで、高品質の画像形成が可能とするプリント装置やプリント方法を実現する。

インクジェットプリント装置の主要部の構成を示す斜視図 インクジェットプリント装置の主要部の構成を示す側面図 ヒータ制御部のシステム構成を示すブロック図 シート表面に着弾したインクの状態を示す図 デューティとヒータ温度との時系列的な関係性を示すグラフ図 ヒータ個体差がある場合のヒータ温度の変化を示すグラフ図 周囲温度が異なる場合のヒータ温度の変化を示すグラフ図 ヒータ制御のシーケンスを示すフローチャート

図１は実施形態のインクジェットプリント装置の主要部の構成を示す斜視図であり、図２はその側面図である。装置は大きくプリント部、シート搬送部、乾燥部、制御部からなる。

本実施形態の装置で使用するシートは、水分を弾く塩化ビニール等の受容層を持たないシート（以下、受容層無しシートと称する）を想定している。また、一般的な受容層有りのシートも使用可能である。使用するインクは、シート上で熱を加えることによってインク中の水分が蒸発し、続いて軟化、そして被膜化するという性質を持つエマルション成分を多く含むものを想定している。シート上でインクが被膜化することによって画像の耐候性、耐水性、耐擦化性を向上させることができる。

プリント部は、プラテン２の上で副走査方向（Ｙ方向）にステップ送りで搬送されるシートに対して、キャリッジ６によってプリントヘッド７を主走査方向（Ｘ方向）に往復走査を繰り返して、いわゆるシリアルプリント方式で画像を形成する。

筐体１の上にプラテン２が搭載されている。筐体１の内部にはシート３をプラテン２に吸着させるための吸引部４が設けられている。筐体１の長手方向に沿って設置されたメインレール５に、主走査方向に往復移動するキャリッジ６が支持されている。キャリッジ６は、インクジェット方式のプリントヘッド７を搭載しており、プリントヘッドのノズルからインクを吐出させるエネルギ発生素子としては、発熱素子、ピエゾ素子、静電素子、ＭＥＭＥ素子など種々の形式があるが、いずれであってもよい。

キャリッジモータ８は、キャリッジ６を主走査方向に移動させるための駆動源であり、その回転駆動力はベルト９でキャリッジ６に伝達される。キャリッジ６の主走査方向における位置は、リニアエンコーダで検出してモニタする。リニアエンコーダは、筐体１に取り付けた直線状のエンコーダパターン１０と、それを光学的、磁気的あるいは機械的に読み取るキャリッジ１に搭載された読取部（不図示）からなる。以上によりプリント部が構成されている。

シート搬送部は、シート供給、プリント部におけるシート搬送、シート回収のシートハンドリングを行う。記録媒体である長尺の連続シートがスプール１８の周りにロール状に巻き取られたロール体２３として供給される。スプール１８はシート３にブレーキ力（バックテンション）を作用させるためのトルクリミッタ１９を有している。ロール体２３から引き出されたシートは、プリント部（筐体１）の下方に装置の前方から後方に向けて供給される。

筐体１の下方に供給されたシート３は、筐体１を取り巻いて、後方から前方に向けてプラテン２の上に供給される。プラテン２の上でシート３は、キャリッジ６の主走査方向と直交する副走査方向（図１の矢印方向）に沿って搬送される。この搬送は、搬送ローラ１１、ピンチローラ１６、ベルト１２、搬送モータ１３からなる駆動機構により行う。搬送ローラ１１の駆動状態（回転量、回転速度）は、ロータリエンコーダで検出してモニタする。ロータリエンコーダは、搬送ローラ１１と共に回転する円周状のエンコーダパターン１４と、それを光学的、磁気的あるいは機械的に読み取る読取部１５からなる。

プリント部のプリントヘッド７により画像がプリントされたシートは、スプール２０に巻き取り回収される。スプール２０の周りにロール状に巻取られたシートは、ロール体２４を形成する。スプール２０は巻取りモータ２１により回転し、シート３に巻取りテンションを作用させるためのトルクリミッタ２２を有する。

乾燥部は、受容層無しシートを用いた場合に、シート上に付与されたインクを短時間に乾燥させるためのエネルギを照射するためのユニットである。乾燥部は、プラテン２の上方（真上）で且つキャリッジ６よりも上方に設けられた第１ヒータ２５と、搬送方向下流においてプラテン２よりも下流で且つキャリッジ６よりも上方に設けられた第２ヒータ２７を有する。第１ヒータ２５は第１ヒータカバー２６に、第２ヒータ２７は第２ヒータカバー２８にそれぞれ覆われている。それぞれのヒータカバーは、ヒータの熱（赤外線〜遠赤外線）をカバー内側の鏡面で反射してシート表面に指向させる機能とともに、ヒータの物理的な保護の役割を担っている。

第１ヒータ２５はプラテン２の直上に位置し、プリントヘッド７が往復移動する領域に対して熱エネルギを与える。プリントヘッド７から吐出されたインクがプリント面に着弾すると、その直後にキャリッジ６が逃げて、付与されたインクは第１ヒータ２５から照射される熱エネルギに対して露出する。そのため、プリント直後からインクの水分の蒸発乾燥が促進される。

第１ヒータ２５の熱エネルギによって水分が少なくなったインクが付与されたシート領域は、ステップ送りで下流側に搬送されていく。下流側では第２ヒータ２７がシートのインク付与面に熱エネルギを与える。ここで、第２ヒータ２７は第１ヒータ２５よりも高出力であり、高温の熱エネルギによりインク内の特殊成分が溶解してインクの色材を覆う。こうして、受容層無しシートに対してもインクが強固に定着して、耐候性の高い画像が形成される。

プリント装置の全体の制御を行う制御部の中には、ヒータの駆動制御を行う制御部３０が含まれている。図３は制御部３０のシステム構成を示すブロック図である。

制御部３０には、ヒータの基本出力量を判断するブロック３１、ヒータ出力量の補正量を判断するブロック３２、およびヒータ出力の開始タイミングを判断するブロック３３が含まれている。各ブロックは種々のパラメータやデータテーブルを記憶する記憶部であるメモリを有している。これらのブロックの判断に基づいて設定された駆動パラメータでヒータ２５、２７の出力およびタイミングが制御される。

各ブロックには判断のための種々の情報やパラメータが入力される。ブロック３４（メディア種）からは、プリントに使用するシートのメディア種類が入力される。ブロック３５（プリントモード）からは、実行するプリントモード（１パスプリントモード、多パスプリプリントモードなど）が入力される。ブロック３６（画像データ）からはプリントを行う画像の画像データが入力される。後述するように画像データに基づいてプリントのデューティを求める。ブロック３７（周囲温度環境）からは、プリント装置が設置される環境の温度が入力される。ブロック３８（ヒータ個体特性）は、装置に内蔵されるヒータの個体特性に関する情報が入力される。ブロック３９（ヒータ追従性）は、装置に内蔵されるヒータの追従特性に関する情報が入力される。

制御部３０の制御による第１ヒータ２５および第２ヒータ２７でのプリント面の加熱は適切に管理されなければならない。仮に、第１ヒータ２５が加熱不足で着弾直後にインク中の水分が不十分であると、画像品位が劣化する可能性ある。具体的には、インク滴が本来よりも広がった状態（大きなドットサイズ）となったり、隣接して着弾したインク滴同士が凝集してビーディング現象が生じたりして、画像品位が劣化する可能性ある。逆に、第１ヒータ２５および第２ヒータ２７が加熱過剰であると、熱に弱いシートではシート自体が熱により伸縮して、シワや波打ちなどのシートダメージが生じる可能性がある。

このような課題を解決するため、本実施形態では、プリント面の温度コントロールを行うため、以下のようなヒータ制御を行う。

１．デューティとメディア種
平均デューティ（単位領域に対するインクの打ち込み量を示す指数）が高い画像は、シートに多量のインクが付与されるので、プリント面におけるインクの水分蒸発を促進するためヒータの出力を相対的に大きくする。逆に、平均デューティが低い画像の場合には、インク乾燥に必要な熱量を大きく超えて加熱することによるシートのダメージを避けるため、ヒータの出力を相対的に小さくする。

たとえ同じデューティであっても、使用するシートのメディア種類によって乾燥に必要な加熱量は異なる。そこで、メディア種類とデューティ（複数段階）に応じた適切なヒータ出力を予め実験等により得たものを、データテーブルとして制御部のメモリに記憶しておく。データテーブルに限らず、同じ結果を得ることができる算出式を用意して、計算により適切なヒータ出力を求めるようにしてもよい。

表１はデータテーブルの一例である。３種類のメディア（メディアＡ、Ｂ、Ｃ）それぞれに対して、４つの範囲（０％以上〜２５％未満、２５％以上〜５０％未満、５０％以上〜７５％未満、７５％以上〜１００％）に分けたデューティごとに、対応する最適ヒータ出力（％）を示している。

ヒータ出力とは最大出力を１００％としたときの出力割合である。ヒータへの通電オンオフを繰り返してヒータ駆動を行う場合には、繰り返し全体の中でのオンの割合を意味する。あるサイクルにおけるヒータのＯＮとＯＦＦの割合が７対３のときはヒータ出力７０％となる。

制御部では、シリアルプリントの１記録バンドごとに平均デューティを求める。平均デューティはプリントする記録画像のうち１バンドに相当する領域のデータを元に計算によって求めることができる。そして制御部は、使用するメディア種類および画像データから求めたデューティを元に、このデータテーブルを参照して１バンドに対するヒータ出力を求める。表１の例では、シートＢに平均デューティが７０％の画像を記録する場合のヒータ出力は７０％となっている。

なお、この例では１バンドの平均デューティをパラメータとしたが、後述するように、１バンドの中の領域毎のデューティを求めて、最も大きなデューティに基づいてヒータ出力を設定するようにしてもよい。

１つの記録バンドのプリントの最中に、次の記録バンドも同様に当該記録バンドのデューティを計算し、データテーブルを参照して最適なヒータ出力を再設定する。このように、シリアルプリントの１記録バンドごとにヒータ出力を設定して１画像のプリントを完成さえる。以上の処理の中心となるのは、図３の制御部３０のブロック３１とブロック３２、ならびにブロック３４〜３６である。

２．気化熱による温度低下
上述のようにデューティに応じてヒータ出力を設定しても、インクの気化熱により想定以上にシート表面温度が低下して、乾燥が不十分となることが起こり得る。

図４（ａ）に示すように、インクプリント面に着弾したインクは着弾後、付与された熱エネルギによって短時間に水分が蒸発し乾燥する。ここで言う熱エネルギには、ヒータから直接照射される熱の他に温まったシート自体から熱伝導もある。気化熱はシートのメディア種類に応じて概ね定まっている。

使用するシートが受容層無しシートであると、インクの水分がシート表面へほとんど浸透しないために、インクの水分が蒸発する際に大きな気化熱が奪われる。連続して複数のシートにプリントを続けていくと、気化熱によりシートの温度が低下して、シートを下面から支持しているプラテンの表面温度も低下していく。プラテンの表面が低温になると、そこに支持されるシートの表面温度も低下していく。すると着弾したインクの蒸発にかかる時間が延びて、図４（ｂ）に示すように、付与されたインク滴がシート表面で拡がった状態で乾燥することが起こる。本来よりも色材が大きく形成されたドットとなるので画像の劣化要因となる。さらに温度低下が進むと、図４（ｃ）に示すように、ビーディングの発生も懸念される。

この気化熱による温度低下の課題を解決するために、一定範囲内のデューティがしばらく連続する場合には、連続時間に応じてヒータ出力を増加させるようオフセットして補正する。制御部は、デューティと連続時間の２つのパラメータから、シート表面の温度低下を推定し、温度低下を補うようにヒータ出力をプラス補正する。

より具体的には、制御部は、複数のデューティそれぞれに対して、連続時間に応じて異なるヒータの補正値（オフセット値）を予め実験等により得たものを、データテーブルとして制御部のメモリに記憶しておく。データテーブルに限らず、同じ結果を得ることができる算出式を用意して、計算により適切なヒータ出力補正値を求めるようにしてもよい。

表２はヒータ補正値（付加％）データテーブルの一例である。３種類のデューティ（〜８０％、８０％〜９０％、９０％〜１００％）のそれぞれに対して、連続時間３分〜、５分〜、１０分〜、１５分〜各々についての、対応するヒータのプラス補正値（付加％）を示している。

例えば、デューティ８０％の画像のプリントが１０分間連続すると予想される場合には、ヒータ出力を初期値に対して６％増加させるよう補正して設定する。なお、デューティと時間のそれぞれの積分値に応じて、ヒータ出力の補正値を設定するようにしてもよい。

失われる気化熱量およびシートに与える熱量を推測して、一回のキャリッジ走査で失われる気化熱量以上の熱量を、一回の走査と次の走査の間の待ち時間に与えるよう、ヒータ出力を設定してもよい。気化熱量は着弾インク量（デューティ）と蒸発熱から求めることができ、ヒータからシート表面に与えられる熱量は、ヒータ温度、ヒータ面積、物体間距離、放射率を元に計算して求めることができる。

このように制御部は、インクの気化熱によるシート温度低下を補うように、データテーブルを参照してヒータ出力を上昇させるよう補正するものである。以上の処理の中心となるのは、図３の制御部３０のブロック３１とブロック３２、ならびにブロック３４〜３６である。

３．ヒータの追従遅れ（タイムラグ）
使用するヒータは、幅広の大判シートに対応する長さを持つ熱容量が大きな単一発熱体コアであり、使用温度領域はおおよそ３００℃〜５００℃である。このような熱容量の大きなヒータを用いると、ヒータ出力の指令を変えてからヒータが目標温度に到達するまでにかなりの時間遅れ（追従遅れ）が生じる。１バンドごとにデューティに応じてヒータ出力を変化させていく際に、制御応答性の低いヒータでは温度追従が追い付かずに、プリント面が所望の温度から外れる可能性がある。

この課題を解決するには、ヒータの温度追従遅れを考慮して、先行してヒータの駆動を開始するよう制御すればよい。図５はデューティとヒータ温度との時系列的な関係性を示すグラフ図である。図５（ａ）はデューティに対するヒータ温度の推移の理想状態を示す。ヒータ温度は切換えと同時に瞬時に目標温度に遷移する。しかし現実にはこのようにはならずに、図５（ｂ）に示すようにヒータ温度の追従遅れが生じる。つまり、ヒータ温度を変化させる指令を与えてから、実際に目標温度に到達するまでにタイムラグがある。そのため、プリント面は目標温度にはならずにプリントを行うことになり、画像劣化が生じる可能性がある。

そこで、タイムラグを見込んで先行してヒータの目標温度を設定する。図５（ｃ）に示すように、ヒータの追従遅れを見込んで、デューティの切り替わりタイミングに先行して、時刻ｔ１、ｔ２のポイントで目標温度を変更してヒータ出力を上昇させる。これにより、デューティの切り替わりタイミングで目標温度を得ることができ、プリント面に対して良好な画像形成を行うことができる。なお、この例では、目標温度を下げるようにヒータ出力を変更する場合には先行する制御は行っていない。このため、切換えの際に目標温度の落差が大きい場合には、目標温度にまで温度が下がり切らない箇所も生じるが、シートダメージを受けるほどの過度の温度ではないので問題はない。目標温度を下げる場合にも先行してヒータ出力を変更するよう制御してもよい。

目標温度を切り替えた際のヒータの追従性（タイムラグ）に関する情報は、使用が想定されるメディア種ごとに予め測定して制御部のメモリに記憶させておく。具体的は次のとおりである。プリント位置の直前の白地部（図２の位置Ａ）におけるシート表面温度を、温度センサを用いて測定する。ある目標温度のヒータ出力で温度が安定した状態から、別の目標温度となるようヒータ出力を切り替えて、切り替えてからシートが安定温度になるまでのタイムラグの時間をタイマで計測する。この測定を様々な目標温度について行って情報を得る。さらに使用が想定される複数のメディア種のそれぞれについて同様に測定して情報を得る。これら情報は制御部のメモリにデータテーブルとして記憶させておく。実際のプリント動作の際には、制御部は、データテーブルを参照して、図５（ｃ）の時刻ｔ１、ｔ２のように、タイムラグの分だけ先行してヒータの目標温度を設定する。

以上の処理の中心となるのは、図３の制御部３０のブロック３１とブロック３３、ならびにブロック３４〜３６、ブロック３９である。

４．ヒータの個体差
装置に搭載するヒータは常に一定の特性であるとは限らず、製造時のバラツキや長期間の使用に伴う劣化などで個体によって特性が異なる場合がある。図６は、ヒータの個体Ａと個体Ｂそれぞれについて、駆動開始してからのヒータ温度の変化を示すグラフ図である。個体Ａと個体Ｂとでは特性が異なっており、個体差がある。

この個体差の課題を解決するには、基準となるヒータ特定を想定して、その特性に対するズレを求めてオフセットしてキャリブレーションすればよい。先に説明したグラフ図はいずれも基準ヒータにおけるものである。これと同一条件で装置を駆動して基準との差分を求め、差分をオフセットすることでキャリブレーションを行う。キャリブレーションは装置組み立て時、および、許容できないヒータ特性の変化が見込まれる期間、装置を使用した時点で行えばよい。

このように制御部は、ヒータの個体差に基づいてヒータ出力と駆動タイミングの少なくとも一方を補正するものである。以上の処理の中心となるのは、図３の制御部３０のブロック３１〜３３、ならびにブロック３４〜３６、ブロック３８である。

５．周囲環境変化
一定の目標温度を設定してヒータ駆動しても、周囲の温度環境の影響を受けて実際のヒータ温度が変動する場合がある。図７は、周囲温度３０度と１５度のそれぞれについて、駆動開始してからのヒータ温度の変化を示すグラフ図である。同じ駆動を行っても。周囲温度が変わるとグラフ特性も変化する。例えば、周囲温度３０度のときに図５（ｂ）のようなタイムラグが生じたとしても、周囲環境１５度に下がるとタイムラグはより大きくなる。

この課題を解決するため、周囲温度３０度では図５（ｃ）の時刻ｔ１、ｔ２のようにヒータ駆動タイミングを設定し、周囲温度１５度では図５（ｄ）の時刻ｔ３、ｔ４のようにヒータ駆動タイミングをより先行させるよう、周囲温度に応じて設定を変える。さらに、周囲環境の温度が低下するほど、目標温度を高めるよう設定してもよい。また、周囲温度の変化に応じてヒータの駆動タイミングを変えるようにしてもよい。

このように、制御部は、周囲温度環境に応じてヒータ出力と前記駆動タイミングの少なくとも一方を補正するものである、以上の処理の中心となるのは、図３の制御部３０のブロック３１〜３３、ならびにブロック３４〜３６、ブロック３７である。

図８は、以上説明した概念を実現するため、制御部３０で行うヒータ制御のシーケンスを示すフローチャートである。

ステップＳ１では、ブロック３４からプリントに使用するシートのメディア種類が制御部３０に入力される。ステップＳ２では、ブロック３５からプリントで実行するプリントモードが制御部３０に入力される。プリントモードは、マルチパスプリントのパス数、キャリッジ速度、シート搬送速度などの情報を含む。ステップＳ３では、プリントする画像の画像データを含むプリントジョブがブロック３６を通じて転送される。

ステップＳ４では、制御部では画像データを解析して、１バンドの走査で画像を形成する際に吐出される単位領域あたりのインク量（デューティ）を計算によって求める。

ステップＳ５では、ステップＳ４で求めたデューティ、ステップ１で入力あれたメディア種類、およびステップＳ２で入力されたプリントモードに基づいて、ヒータ出力が決定される。ステップＳ６では、ブロック３８から入力されるヒータ個体差の情報、ブロック３７から入力される周囲温度環境の情報、シートの種類に応じて定まっている気化熱の情報に応じて、ヒータ出力が補正される。ステップＳ７では、ブロック３９から入力されるヒータの追従遅れの情報を反映して、ヒータの駆動タイミングが決定される。

ステップＳ８では、ステップＳ７，Ｓ８で設定されたヒータ出力および駆動タイミングに基づいてヒータの駆動が行われる。シリアルプリントの１バンドの走査毎に以上のヒータ制御が行われる。

本実施形態で使用するヒータは、細長い単一の発熱体コアからなるので、シート幅方向における温度分布を任意に設定することはできない。１バンドの中にデューティが高い領域と低い領域が混在した場合には、高い領域に合わせてヒータ出力を設定する。その理由は、インクの乾燥が不十分な領域ができると、ビーディングなどの画像劣化が起きやすいからである。１バンドの中のデューティ差が非常に大きい場合には、デューディが最も低い領域は過剰に加熱される場合があるが、そのようなケースは稀であるので、不十分なインク乾燥が生じないようにすることを優先する。なお、ヒータを単一の発熱体コアではなく複数の発熱体コアに分割して、分割した各コアを個別に制御するようにしてもよい。

以上説明してきた実施形態によれば、受容層無しシートにプリントする際にプリントヘッドの走査ごとに、パラメータに基づいてヒータのヒータ出力および駆動タイミングを適切に制御する。ここでいうパラメータは、１走査でプリントする画像のデューティに関する情報、プリントモードに関する情報、使用するシートの種類に関する情報、インクの気化熱によるシート温度低下に関する情報、ヒータ温度の制御追従遅れに関する情報、ヒータ特性の個体差に関する情報、装置が設置される環境の温度に関する情報、のうち１つまたは複数である。これにより、高品質の画像形成を可能とするプリント装置やプリント方法が実現する

２ プラテン
３ シート
６ キャリッジ
７ プリントヘッド
２５ 第１ヒータ
２７ 第２ヒータ

Claims (8)

1. 受容層を持たないシートに対してエマルション成分を含むインクにより画像をプリントするため、キャリッジによるプリントヘッドの走査とシートのステップ送りを繰り返してシリアルプリントを行うプリント装置であって、
   前記プリントヘッドでインクが付与された直後のシート上の領域を、インクが付与されたシート表面の側から加熱する第１ヒータと、
   前記第１ヒータよりもシートの送り方向の下流側に設けられ、前記第１ヒータで加熱されたシート領域をインクが付与されたシート表面の側から加熱する、前記第１ヒータよりも高出力の第２ヒータと、
   前記キャリッジによる前記プリントヘッドの走査ごとに、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータのヒータ出力および駆動タイミングを制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、プリントする画像データを解析して記録バンドごとにデューティを求め、前記プリントヘッドの一回の走査ごとに、使用するシートの種類と記録バンドのデューティの組み合わせに適した前記ヒータ出力を設定するとともに、
   インクの気化熱によるシートの温度低下を補うべく、前記プリントヘッドの一回の走査で失われる気化熱量以上の熱量を与えるように、前記プリントヘッドの一回の走査と次の走査の間の待ち時間における前記ヒータ出力を設定するものであり、
   前記第１ヒータによる加熱でインク中の水分が蒸発し、次いで前記第２ヒータによる加熱でインク中のエマルション成分が軟化して被膜化することを特徴とするプリント装置。
2. 前記第１ヒータおよび前記第２ヒータは、前記プリントヘッドが移動する範囲に渡ってシートの幅方向に長い発熱体を有することを特徴とする、請求項１記載のプリント装置。
3. 前記第１ヒータは、前記プリントヘッドが移動する範囲で前記キャリッジの上方に設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載のプリント装置。
4. 前記制御部はさらに、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータの駆動に対するヒータ温度の制御追従遅れの特性に基づいて前記駆動タイミングを早めるよう前記第１ヒータおよび前記第２ヒータを制御することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のプリント装置。
5. 前記制御部はさらに、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータの個体差に基づいて前記ヒータ出力と前記駆動タイミングの少なくとも一方を補正することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のプリント装置。
6. 前記制御部はさらに、装置が設置される環境の温度に基づいて前記ヒータ出力と前記駆動タイミングの少なくとも一方を補正することを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載のプリント装置。
7. 前記制御部は、１走査での前記記録バンドの平均デューティ、または１走査での前記記録バンドに含まれる複数の領域のうち最大のデューティに基づいて前記ヒータ出力を設定することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載のプリント装置。
8. 受容層を持たないシートに対してエマルション成分を含むインクにより画像をプリントするため、キャリッジによるプリントヘッドの走査とシートのステップ送りを繰り返してシリアルプリントを行うプリント方法であって、
   第１ヒータを用いて、前記プリントヘッドでインクが付与された直後のシート上の領域を、インクが付与されたシート表面の側から加熱し、
   前記第１ヒータよりもシートの送り方向の下流側に設けられ、且つ前記第１ヒータよりも高出力の第２ヒータを用いて、前記第１ヒータで加熱されたシート領域をインクが付与されたシート表面の側から加熱し、
   前記キャリッジによる前記プリントヘッドの走査ごとに、前記第１ヒータおよび前記第２ヒータのヒータ出力および駆動タイミングを制御するものであり、
   前記制御においては、プリントする画像データを解析して記録バンドごとにデューティを求め、前記プリントヘッドの一回の走査ごとに、使用するシートの種類と記録バンドのデューティの組み合わせに適した前記ヒータ出力を設定するとともに、
   インクの気化熱によるシートの温度低下を補うべく、前記プリントヘッドの一回の走査で失われる気化熱量以上の熱量を与えるように、前記プリントヘッドの一回の走査と次の走査の間の待ち時間における前記ヒータ出力を設定するものであり、
   前記第１ヒータによる加熱でインク中の水分が蒸発し、次いで前記第２ヒータによる加熱でインク中のエマルション成分が軟化して被膜化することを特徴とするプリント方法。

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