JP6435896B2 - 被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法に関する。

従来のインクジェット記録装置では、ヘッドが紙やフィルムに代表される記録媒体の幅方向に往復するシャトル方式が中心であるため、高速印刷によるスループットの向上が困難であった。そこで近年では、高速印刷に対応するために、記録媒体の幅全体を網羅するように複数のヘッドを並べて、一度に記録する１パス方式が提案されている。

しかしながら、１パス方式は高速化には有利ではあるが、隣接ドットを打滴する時間的間隔が短く、先に打滴されたインクが記録媒体に浸透する前に隣接ドットが打滴されるため、隣接ドットの合一（以下、打滴干渉と呼ぶ）が起こりやすく、画質が低下しやすいという問題が存在した。

そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、高品質な印刷物を製造できるように被処理物を改質することを可能にする被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法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、本発明にかかる被処理物改質装置は、被処理物を搬送する搬送手段と、前記搬送手段による前記被処理物の搬送中に前記被処理物の表面にプラズマ処理を行うプラズマ処理手段と、前記プラズマ処理後の前記被処理物のｐＨ値を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて、前記プラズマ処理中の被処理物の搬送速度を変更するように前記搬送手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷装置は、上記した被処理物改質装置と、前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成するインクジェット記録手段と、を備え、前記インクジェット記録手段が、前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理後の前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成することを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷システムは、上記した被処理物改質装置と、前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成するインクジェット記録装置と、を備え、前記インクジェット記録装置が、前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理後の前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成することを特徴とする。

また、本発明にかかる印刷物の製造方法は、被処理物にインクジェット記録方式で画像が形成された印刷物を製造するための製造方法であって、被処理物を搬送し、前記被処理物の搬送中に前記被処理物の表面をプラズマ処理し、前記プラズマ処理後の前記被処理物のｐＨ値を測定し、前記測定されたｐＨ値に基づいて前記被処理物の搬送速度を変更し、前記変更された搬送速度で前記被処理物を搬送中に前記被処理物の表面をプラズマで処理し、前記変更された搬送速度でプラズマ処理された被処理物に対してインクジェット記録方式にて画像を形成することを含むことを特徴とする。

本発明によれば、高品質な印刷物を製造できるように被処理物を改質することが可能な被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法を提供することができる。

図１は、実施形態１で採用されるプラズマ処理を実施するためのプラズマ処理装置の一例を示す概略図である。 図２は、実施形態１におけるインクのｐＨ値とインクの粘度との関係の一例を示す図である。 図３は、実施形態１にかかるプラズマ処理を施していない被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図である。 図４は、図３に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。 図５は、実施形態１にかかるプラズマ処理を施した被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図である。 図６は、図５に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。 図７は、実施形態１にかかるプラズマエネルギーと被処理物表面の濡れ性、ビーディング、ｐＨ値および浸透性との関係を示すグラフである。 図８は、実施形態１にかかるプラズマエネルギーとドットの真円度との関係を示すグラフである。 図９は、実施形態１にかかるプラズマエネルギー量と実際に形成されたドット形状との関係を示す図である。 図１０は、実施形態１にかかるプラズマ処理を行わなかった場合のドットの顔料濃度を示すグラフである。 図１１は、実施形態１にかかるプラズマ処理を行った場合のドットの顔料濃度を示すグラフである。 図１２は、実施形態１にかかるプラズマエネルギーとｐＨ値との関係を示すグラフである。 図１３は、実施形態１にかかる印刷装置（システム）の概略構成例を示す模式図である。 図１４は、実施形態１にかかる印刷装置（システム）における酸性化処理手段としてのプラズマ処理装置およびインクジェット記録装置周辺の概略構成例を示す図である。 図１５は、実施形態１においてｐＨ指示薬としてブロモクレゾールパープル（ＢＣＰ）溶液を用いた場合の色彩計による測定結果の一例をａ^＊ｂ^＊平面に示したグラフである。 図１６は、図１５に示す色彩計の測定結果に基づくｂ^＊測定値とｐＨ値との関係を示すグラフである。 図１７は、実施形態１にかかる酸性化処理を含む印刷処理の一例を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態２にかかる酸性化処理を含む印刷処理の一例を示すフローチャートである。 図１９は、実施形態２にかかる酸性化処理を含む印刷処理の他の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。

（実施形態１）
まず、本発明の実施形態１にかかる被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法について、図面を用いて詳細に説明する。実施形態１は、被処理物表面を改質して高品質な印刷物を製造可能にするために、以下の特徴を有する。

すなわち、実施形態１では、被処理物（記録媒体または印刷メディアともいう）にインクが着弾した直後にインク顔料の分散を防止しつつ顔料を凝集させるために、被処理物表面を酸性化させる。酸性化する手段としては、誘電バリア放電型の沿面ストリーマ放電による大気中プラズマ処理を例示するが、必ずしもこれに限られるものではない。

また、以下の実施形態では、被処理物表面の酸性度（ｐＨ値）が目標の範囲となるようにプラズマエネルギー量をコントロールすることで、インクドット（以下、単にドットという）の真円度を向上させるとともに、ドットの合一を防止してドットの鮮鋭度や色域を拡げる。これにより、ビーディングやブリードといった画像不良を解決して、高品質な画像が形成された印刷物を得ることができる。また、印刷メディア上の顔料の凝集厚みを薄く均一にすることにより、インク液滴量を削減して、インク乾燥エネルギーの低減および印刷コストの低減をも可能にする。

実施形態１を説明するにあたり、まず、実施形態１で採用するプラズマ処理の一例について、以下に図面を参照して詳細に説明する。実施形態１で採用するプラズマ処理では、被処理物に大気中のプラズマ照射を行うことによって、被処理物表面の高分子を反応させ、親水性の官能基を形成する。詳細には、放電電極から放出された電子ｅが電界中で加速されて、大気中の原子や分子を励起・イオン化する。イオン化された原子や分子からも電子が放出され、高エネルギーの電子が増加し、その結果、ストリーマ放電（プラズマ）が発生する。このストリーマ放電による高エネルギーの電子によって、被処理物２０（たとえばコート紙）表面の高分子結合（コート紙のコート層２１は炭酸カルシウムとバインダーとして澱粉で固められているが、その澱粉が高分子構造を有している）が切断され、気相中の酸素ラジカルＯ^＊や水酸ラジカル（＊ＯＨ）、オゾンＯ_３と再結合する。これらをプラズマ処理という。これにより、被処理物２０の表面に水酸基やカルボキシル基等の極性官能基が形成される。その結果、被処理物２０の表面に親水性や酸性が付与される。なお、カルボキシル基の増加により、被処理物２０表面が酸性化（ｐＨ値の低下）する。

被処理物表面における隣接したドットは、被処理物表面の親水性が上がることにより、濡れ拡がって合一する。これに起因したドット間の混色の発生を防ぐためには、着色剤（例えば顔料や染料）をドット内で迅速に凝集させることや、ビヒクルが濡れ拡がるよりも早くビヒクルを乾燥させたり被処理物内へ浸透させたりすることが必要になる。上記において例示したプラズマ処理は、被処理物表面を酸性化させる酸性化処理手段（工程）としても作用することから、ドット内での着色剤の凝集速度を高めることができる。この点においても、インクジェット記録処理の前処理としてプラズマ処理を実行することは有効であると考えられる。

実施形態１において、プラズマ処理には、たとえば誘電体バリア放電を利用した大気圧非平衡プラズマ処理を採用することができる。大気圧非平衡プラズマによる酸性化処理は、電子温度が極めて高く、ガス温度が常温付近であるため、記録媒体などの被処理物に対するプラズマ処理方法として好ましい方法の１つである。

大気圧非平衡プラズマを広範囲に安定して発生させる方法としては、ストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電を採用した大気圧非平衡プラズマ処理が存在する。ストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電は、たとえば誘電体で被覆された電極間に交番する高電圧が印加することで得ることが可能である。ただし、大気圧非平衡プラズマを発生させる方法としては、上述したストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電以外にも、種々の方法を用いることができる。たとえば、電極間に誘電体等の絶縁物を挿入する誘電体バリア放電、細い金属ワイヤ等に著しい不平等電界を形成するコロナ放電、短パルス電圧を印加するパルス放電などを適用することが可能である。また、これらの方法を２つ以上組み合わせることも可能である。

図１は、実施形態１で採用されるプラズマ処理を実施するためのプラズマ処理装置の一例を示す概略図である。図１に示すように、実施形態１で採用されるプラズマ処理には、放電電極１１と、カウンター電極（接地電極ともいう）１４と、誘電体１２と、高周波高圧電源１５とを備えたプラズマ処理装置１０を用いることができる。放電電極１１とカウンター電極１４との間に配置される誘電体１２は、ポリイミド、シリコン、セラミック等の絶縁体であってよい。放電電極１１およびカウンター電極１４は、金属部分が露出した電極であってもよいし、絶縁ゴムやセラミックなどの誘電体または絶縁体で被覆された電極であってもよい。なお、プラズマ処理として、コロナ放電を採用した場合、誘電体１２は省略されてもよい。ただし、たとえば誘電体バリア放電を採用した場合など、誘電体１２を設けた方が好ましい場合もある。その場合、誘電体１２の位置は、放電電極１１側に近接または接触するように配置するよりも、カウンター電極１４側に近接または接触するように配置した方が、沿面放電の領域が広がるため、よりプラズマ処理の効果を高めることが可能である。また、放電電極１１およびカウンター電極１４（もしくは誘電体１２が設けられている側の電極はその誘電体１２）は、２つの電極間を通過する印刷媒体と接触する位置に配置されてもよいし、接触しない位置に配置されてもよい。

高周波高圧電源１５は、放電電極１１とカウンター電極１４との間に高周波・高電圧のパルス電圧を印加する。このパルス電圧の電圧値は、たとえば約１０ｋＶ（キロボルト）（ｐ−ｐ）程度である。また、その周波数は、たとえば約２０ｋＨｚ（キロヘルツ）とすることができる。このような高周波・高電圧のパルス電圧を２つの電極間に供給することで、放電電極１１と誘電体１２との間に大気圧非平衡プラズマ１３が発生する。被処理物２０は、大気圧非平衡プラズマ１３の発生中に放電電極１１と誘電体１２との間を通過する。これにより、被処理物２０の放電電極１１側の表面がプラズマ処理される。

なお、図１に例示したプラズマ処理装置１０では、回転型の放電電極１１とベルトコンベア型の誘電体１２とが採用されている。被処理物２０は、回転する放電電極１１と誘電体１２との間で挟持搬送されることで、大気圧非平衡プラズマ１３中を通過する。これにより、被処理物２０の表面が大気圧非平衡プラズマ１３に接触し、これに一様なプラズマ処理が施される。ただし、実施形態１において採用されるプラズマ処理装置は、図２に示される構成に限られるものではない。たとえば、放電電極１１が被処理物２０と接触せずに近接している構成や、放電電極１１がインクジェットヘッドと同じキャリッジに搭載された構成など、種々変形可能である。

また、本説明における酸性化とは、インクに含まれる顔料が凝集するｐＨ値まで印刷媒体表面のｐＨ値を下げることを意味する。ｐＨ値を下げるとは、物体中の水素イオンＨ^＋濃度を上昇させることである。被処理物表面に触れる前のインク中の顔料はマイナスに帯電し、ビヒクル中で顔料が分散している。図２に、インクのｐＨ値とインクの粘度との関係の一例を示す。図２に示すように、インクは、そのｐＨ値が低いほど、その粘度が上昇する。これは、インクの酸性度が高くなるほど、インクのビヒクル中でマイナスに帯電している顔料が電気的に中和され、その結果、顔料同士が凝集するためである。したがって、たとえば図２に示すグラフにおいてインクのｐＨ値が必要な粘度と対応する値となるように印刷媒体表面のｐＨ値を下げることで、インクの粘度を上昇させることが可能である。これは、インクが酸性である印刷媒体表面に付着した際、顔料が印刷媒体表面の水素イオンＨ＋によって電気的に中和された結果、顔料同士が凝集するためである。それにより、隣接したドット間の混色を防止するとともに、顔料が印刷媒体の奥深く（さらには裏面まで）浸透するのを防止することが可能となる。ただし、必要な粘度と対応するｐＨ値となるようにインクのｐＨ値を下げるためには、印刷媒体表面のｐＨ値を必要な粘度と対応するインクのｐＨ値よりも低くしておく必要がある。

また、インクを必要な粘度とするためのｐＨ値は、インクの特性によって異なる。すなわち、図２のインクＡに示すように、比較的中性に近いｐＨ値で顔料が凝集して粘度が上がるインクもあれば、インクＡとは異なる特性を持つインクＢに示すように、顔料を凝集させるためにインクＡよりも低いｐＨ値が必要なインクも存在する。

着色剤がドット内で凝集する挙動や、ビヒクルの乾燥速度や被処理物内への浸透速度は、ドットの大きさ（小滴、中滴、大滴）によって変わる液滴量や、被処理物の種類などによって異なる。そこで実施形態１では、プラズマ処理におけるプラズマエネルギー量を、被処理物の種類や印刷モード（液滴量）などに応じて最適な値に制御してもよい。なお、大滴は、１ドット大きくして画像の埋まりを素早く行いたい場合に利用される。大滴は、例えば、同一のノズルから複数の小滴を吐出し、それらを空中で合体させることにより形成することができる。

ここで、図３〜図６を用いて、実施形態１にかかるプラズマ処理を施した場合と施していない場合との印刷物の違いを説明する。図３は、実施形態１にかかるプラズマ処理を施していない被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図であり、図４は、図３に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。図５は、実施形態１にかかるプラズマ処理を施した被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図であり、図６は、図５に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。なお、図３および図５に示す印刷物を得るにあたり、デスクトップ型のインクジェット記録装置を用いた。また、被処理物２０には、コート層２１を備える一般的なコート紙を用いた。

プラズマ処理を施していないコート紙は、コート紙表面にあるコート層２１の濡れ性が悪い。そのため、プラズマ処理を施していないコート紙に対してインクジェット記録処理にて形成した画像では、たとえば図３および図４に示すように、ドットの着弾時にコート紙の表面に付着したドットの形状（ビヒクルＣＴ１の形状）が歪になる。また、ドットの乾燥が十分でない状態で近接ドットを形成すると、図３および図４に示すように、コート紙への近接ドットの着弾時にビヒクルＣＴ１およびＣＴ２同士が合一し、これによりドット間で顔料Ｐ１およびＰ２の移動（混色）が起き、その結果、ビーディング等による濃度ムラが生じてしまう場合がある。

一方、実施形態１にかかるプラズマ処理を施したコート紙は、コート紙表面にあるコート層２１の濡れ性が改善されている。そのため、プラズマ処理を施したコート紙に対してインクジェット記録処理にて形成した画像では、たとえば図５に示すように、ビヒクルＣＴ１がコート紙の表面に比較的平坦な真円状に広がる。これにより、図６のようにドットが平坦な形状となる。また、プラズマ処理で形成された極性官能基によってコート紙表面が酸性になるため、インク顔料が電気的に中和され、顔料Ｐ１が凝集してインクの粘性が上がる。これにより、図６のようにビヒクルＣＴ１およびＣＴ２が合一した場合でも、ドット間の顔料Ｐ１およびＰ２の移動（混色）が抑制される。さらに、コート層２１内部にも極性官能基が生成されるため、ビヒクルＣＴ１の浸透性が上がる。これにより比較的短時間で乾燥することが出来る。濡れ性向上により真円状に広がったドットが、浸透しながら凝集することにより、顔料Ｐ１が高さ方向に均等に凝集され、ビーディング等による濃度ムラの発生を抑えることが可能となる。なお、図４、図６は模式図であり、実際には図６の場合にも顔料は層になって凝集している。

このように、実施形態１にかかるプラズマ処理を施した被処理物２０では、プラズマ処理によって被処理物２０の表面に親水性の官能基が生成されて濡れ性が改善される。さらに、プラズマ処理によって被処理物２０の表面粗さが大きくなり、その結果、被処理物２０表面の濡れ性がさらに向上する。また、プラズマ処理によって極性官能基が形成された結果、被処理物２０表面が酸性になる。それらにより、着弾したインクが被処理物２０表面で均一に拡がりつつ、マイナスに帯電した顔料が被処理物２０表面で中和されることで凝集して粘性が上がり、結果的にドットが合一したとしても顔料の移動を抑制することが可能となる。また、被処理物２０表面に形成されたコート層２１内部にも極性官能基が生成されることで、ビヒクルが速やかに被処理物２０内部に浸透し、これにより乾燥時間を短縮することが出来る。つまり、濡れ性が上がることで真円状に広がったドットは、凝集によって顔料の移動が抑えられた状態で浸透することで、真円に近い形状を保つことが可能となる。

図７は、実施形態１にかかるプラズマエネルギーと被処理物表面の濡れ性、ビーディング、ｐＨ値および浸透性との関係を示すグラフである。図７では、被処理物２０としてコート紙へ印刷した場合の表面特性（濡れ性、ビーディング、ｐＨ値、浸透性（吸液特性））がプラズマエネルギーに依存してどのように変化するかが示されている。なお、図７に示す評価を得るにあたり、インクには、顔料が酸により凝集する特性の水性顔料インク（マイナスに帯電した顔料が分散されているアルカリ性インク）を使用した。

図７に示すように、コート紙表面の濡れ性は、プラズマエネルギーが低い値（たとえば０．２Ｊ／ｃｍ^２程度以下）で急激に良くなり、それ以上エネルギーを増加させてもあまり改善はしない。一方、コート紙表面のｐＨ値は、ある程度まではプラズマエネルギーを高めることにより低下していく。ただし、プラズマエネルギーがある値（たとえば４Ｊ／ｃｍ^２程度）を超えたところで飽和状態になる。また、浸透性（吸液特性）は、ｐＨ値の低下が飽和したあたり（たとえば４Ｊ／ｃｍ^２程度）から急激に良くなっている。ただし、この現象は、インクに含まれている高分子成分に依存して異なる。

上述したように、被処理物２０表面の特性と画像品質との関係では、表面の濡れ性が向上することにより、ドットの真円度が向上している。この理由としては、プラズマ処理による表面粗さの増加および生成された親水性の極性官能基によって被処理物２０表面の濡れ性が向上するとともにこれが均一化したことが考えられる。また、被処理物２０表面のゴミや油分や炭酸カルシウムなどの撥水要因がプラズマ処理によって除外されることも１つの要因と考えられる。すなわち、被処理物２０表面の濡れ性が向上しつつ被処理物２０表面の不安定要因が取り除かれた結果、液滴が円周方向に均等に拡がり、ドットの真円度が向上すると考えられる。

また、被処理物２０表面を酸性化（ｐＨの低下）させることにより、インク顔料の凝集、浸透性の向上、ビヒクルのコート層内部への浸透などが生じる。これらにより、被処理物２０表面の顔料濃度が上昇するため、ドットが合一したとしても、顔料の移動を抑えることが可能となり、その結果、顔料の混濁が抑制し、顔料を均一に被処理物表面に沈降凝集させることが可能となる。ただし、顔料混濁の抑制効果は、インクの成分やインクの滴量に依存して異なる。たとえばインクの滴量が小滴の場合、大滴（小滴の３倍以上の容量）の場合に比べて、ドットの合一による顔料の混濁は発生し難い。それは、ビヒクル量が小滴の場合の方が、ビヒクルがより早く乾燥・浸透するためであり、少しのｐＨ反応で顔料を凝集することができるためである。なお、プラズマ処理の効果は、被処理物２０の種類や環境（湿度など）によって変動する。そこで、プラズマ処理におけるプラズマエネルギー量を、液滴の量や被処理物２０の種類、環境などに応じて最適な値に制御してもよい。その結果、被処理物２０の表面改質効率が向上し、さらなる省エネを達成することが可能な場合が存在する。

つづいて、プラズマエネルギー量とドットの真円度との関係を説明する。図８は、プラズマエネルギーとドットの真円度との関係を示すグラフである。図９は、プラズマエネルギー量と実際に形成されたドット形状との関係を示す図である。なお、図８および図９では、同色同種のインクを用いた場合を示す。

図８および図９に示すように、ドットの真円度は、プラズマエネルギーが低い値（たとえば０．２Ｊ／ｃｍ^２程度以下）であっても大幅に改善されている。これは、上述したように、被処理物２０をプラズマ処理することで、ドット（ビヒクル）の粘性が上がるとともにビヒクルの浸透性が上がり、これにより顔料が均等に凝集されたためであると考えられる。

また、プラズマ処理を行った場合のドットの顔料濃度と行わなかった場合のドットの顔料濃度とについて説明する。図１０は、実施形態１にかかるプラズマ処理を行わなかった場合のドットの顔料濃度を示すグラフである。図１１は、プラズマ処理を行った場合のドットの顔料濃度を示すグラフである。なお、図１０および図１１では、それぞれ図面中右下にあるドット画像における線分ａ−ｂ上の濃度を示している。

図１０および図１１の測定では、形成したドットの画像を取り込み、その画像における濃度ムラを測定して、濃度のバラツキを計算した。図１０および図１１を比較すると明らかなように、プラズマ処理を行った場合（図１１）の方が、行わなかった場合（図１０）よりも、濃度のバラツキ（濃度差）を小さくすることができた。そこで、以上のような算出方法にて求めた濃度のバラツキに基づいて、一番バラツキ（濃度差）が小さくなるように、プラズマ処理におけるプラズマエネルギー量を最適化してもよい。これにより、より鮮明な画像を形成することが可能となる。

なお、濃度のバラツキは、上述した算出方法に限らず、顔料の厚みを光干渉膜厚計測手段にて測定して算出してもよい。その場合、顔料の厚みの偏差を最小にするように、プラズマエネルギー量の最適値を選定してもよい。

また、図８〜図１１は、被処理物表面に形成した１色目のドットを測定した結果の一例を示している。ただし、２色目のドットに関しても、図８〜図１１に示す結果を得るために１色目のドットに対して行った測定方法と同様の方法を用いることが可能である。

また、図１２は、実施形態１にかかるプラズマエネルギーとｐＨ値との関係を示すグラフである。通常、ｐＨは溶液中で測定するのが一般的であるが、近年では、固体表面のｐＨの測定が可能である。その測定器としては、たとえば堀場製作所製のｐＨメーターＢ−２１１やｐＨテスターペン、等が存在する。

図１２において、実線はコート紙のｐＨ値のプラズマエネルギー依存性を示し、点線はＰＥＴフィルムのｐＨ値のプラズマエネルギー依存性を示す。図１２に示すように、コート紙と比べてＰＥＴフィルムは、少ないプラズマエネルギーで酸性化する。ただし、コート紙においても、酸性化する際のプラズマエネルギーは３Ｊ／ｃｍ^２程度以下であった。そして、ｐＨ値が５以下となった被処理物２０にアルカリ性の水性顔料インクを吐出するインクジェット処理装置で画像記録した場合、形成された画像のドットは真円に近い形状となった。また、ドットの合一による顔料の混濁もなく、にじみのない良好な画像が得られた。

そこで実施形態１では、酸性化処理手段の下流側にｐＨ検出手段を設け、被処理物表面のｐＨに関する情報をｐＨ検出手段で読み取る。また、読み取ったｐＨに関する情報に基づいてプラズマ処理手段をフィードバック制御またはフィードフォワード制御することで、被処理物の表面のｐＨ値が所定範囲の値（たとえば５以下や５．３以上６．０以下等、インクの種類にあった範囲）となるように制御する。

つづいて、実施形態１にかかる被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態１では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色の吐出ヘッド（記録ヘッド、インクヘッド）を有する画像形成装置を説明するが、これらの吐出ヘッドに限定されない。すなわち、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）及びその他の色に対応する吐出ヘッドを更に有してもよいし、ブラック（Ｋ）のみの吐出ヘッドを有していてもよい。ここで、以後の説明において、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの夫々に対応するものとする。

また、実施形態１では、被処理物として、ロール状に巻かれた連続紙（以下、ロール紙という）を用いるが、これに限定されるものではなく、たとえばカット紙など、画像を形成できる記録媒体であればよい。そして、紙の場合その種類としては例えば、普通紙、上質紙、再生紙、薄紙、厚紙、コート紙等を用いることができる。また、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜及びその他表面にインク等で画像を形成することができるものも被処理物として用いることができる。ここで、ロール紙は、切断可能なミシン目が所定間隔で形成された連続紙（連帳紙、連続帳票）であってよい。その場合、ロール紙におけるページ（頁）とは、例えば所定間隔のミシン目で挟まれる領域とする。

図１３は、実施形態１にかかる印刷装置（システム）の概略構成例を示す模式図である。図１３に示すように、印刷装置（システム）１は、被処理物２０（ロール紙）を搬送経路Ｄ１に沿って搬入（搬送）する搬入部３０と、搬入された被処理物２０に対して前処理としてのプラズマ処理を施すプラズマ処理装置１００と、プラズマ処理された被処理物２０の表面に画像を形成する画像形成装置４０とを有する。画像形成装置４０は、プラズマ処理された被処理物２０にインクジェット処理により画像を形成するインクジェットヘッド１７０と、被処理物２０に与えたｐＨ指示薬のｐＨ指示色（色彩等）を測定する色彩計１８０と、を含むことができる。また、画像形成装置４０は、画像が形成された被処理物２０を後処理する後処理部を含んでもよい。さらに、印刷装置（システム）１は、後処理された被処理物２０を乾燥する乾燥部５０と、画像形成された（場合によってはさらに後処理された）被処理物２０を搬出する搬出部６０とを有してもよい。さらにまた、印刷装置（システム）１は、印刷用の画像データからラスタデータを生成したり、印刷装置（システム）１の各部を制御したりする制御部１６０を含んでもよい。この制御部１６０は、有線または無線のネットワークを介して印刷装置（システム）１と通信可能であるとする。なお、制御部１６０は、単一のコンピュータで構成されている必要はなく、複数のコンピュータがＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークを介して接続された構成であってもよい。また、制御部１６０は、印刷装置（システム）１の各部に個別に設けられた制御部を含む構成であってもよい。

つづいて、実施形態１にかかる印刷装置（システム）１を、より詳細に説明する。図１４は、実施形態１にかかる印刷装置（システム）における酸性化処理手段としてのプラズマ処理装置およびインクジェット記録装置周辺の概略構成例を示す図である。なお、その他の構成は、図１３に示す印刷装置１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

図１４に示すように、印刷装置（システム）１では、複数のヘッドを備えるインクジェットヘッド１７０の１つのヘッドがｐＨ指示薬を吐出するためのヘッドとして用いられる。すなわち、インクジェットヘッド１７０は、インク吐出用のノズル１７１と、ｐＨ指示薬吐出用のノズル１７２とを備えている。また、インクジェットヘッド１７０の下流には、被処理物２０に付着したｐＨ指示薬のｐＨ指示色を測定するための色彩計１８０が設けられている。

プラズマ処理装置１００は、搬送経路Ｄ１に沿って配列された複数の放電電極１１１〜１１６と、各放電電極１１１〜１１６に高周波・高電圧のパルス電圧を供給する高周波高圧電源１５１〜１５６と、複数の放電電極１１１〜１１６に対して共通に設けられた接地電極１４１と、放電電極１１１〜１１６とカウンター電極１４１との間を搬送経路Ｄ１に沿って流れるように配置されたベルトコンベア型の無端状の誘電体１２１およびローラ１２２とを備える。被処理物２０は、搬送経路Ｄ１を搬送されながらプラズマ処理される。搬送経路Ｄ１に沿って配列する複数の放電電極１１１〜１１６を用いる場合には、図１４に示すように、誘電体１２１に無端状のベルトが用いられることが好適であるが、金属ローラに誘電体をコーティングした誘電体ローラを用いてもよい。また、プラズマ処理装置１００が複数の放電電極１１１〜１１６を備えることは、被処理物２０の表面を均一に酸性化する点においても有効である。すなわち、たとえば同じ搬送速度（または印刷速度）とした場合、１つの放電電極で酸性化処理を行う場合よりも複数の放電電極で酸性化処理を行う場合の方が、被処理物２０がプラズマの空間を通過する時間を長くすることが可能となる。その結果、より均一に被処理物２０の表面に酸性化処理を施すことが可能となる。

制御部１６０は、不図示の上位装置からの指示に基づいてローラ１２２を駆動することで、誘電体１２１を巡回させる。被処理物２０は、上流の搬入部３０（図１３参照）から誘電体１２１上に搬入されると、誘電体１２１の巡回によって搬送経路Ｄ１を通過する。高周波高圧電源１５１〜１５６は、それぞれ制御部１６０からの指示にしたがって、高周波・高電圧のパルス電圧を放電電極１１１〜１１６に供給する。被処理物２０表面の酸性化に必要なプラズマエネルギー量を得る方法の１つとしては、プラズマ処理の時間を長くすることも考えられる。これは、たとえば被処理物２０の搬送速度を遅くすることで実現可能である。

インクジェットヘッド１７０におけるインク吐出用ノズル１７１は、複数の同色ヘッド（４色×４ヘッド）を備えてもよい。これにより、インクジェット記録処理の高速化が可能になる。その際、たとえば高速で１２００ｄｐｉの解像度を達成するためには、インクジェットヘッド１７０における各色のヘッドは、インクを吐出するノズルとノズルとの間隔を補正するようにずらして固定されてもよい。さらに、各色のヘッドには、そのノズルから吐出されるインクのドットが大／中／小滴と呼ばれる３種類の容量に対応するように、いくつかのバリエーションを持った駆動周波数の駆動パルスが入力されてもよい。

インクジェットヘッド１７０におけるｐＨ指示薬吐出用ノズル１７２は、ｐＨ値によってｐＨ指示色を呈するｐＨ指示薬を吐出する。これにより、被処理物２０の白紙面にｐＨ指示薬を付与することが可能となる。本例では、ターゲットとする被処理物２０表面のｐＨ値の範囲が５．３以上６．０以下（より好ましくは５．８）であるため、ｐＨ６．８（紫色）からｐＨ５．２（黄色）までの範囲（以下、ｐＨ指示域という）に感度を持つブロモクレゾールパープル（ＢＣＰ）溶液をｐＨ指示薬として用いるのが好適である。ただし、インクの種類によって最適なｐＨ値が異なるため、ブロモクレゾールパープル（ＢＣＰ）溶液に限らず、その他のｐＨ指示域を持ったｐＨ指示薬を用いることも可能である。

なお、ｐＨ指示薬の付与手段であるｐＨ指示薬吐出用ノズル１７２は、インクジェットヘッド１７０、すなわちインク吐出用ノズル１７１とは分離して備えられてもよい。その場合、ｐＨ指示薬吐出用ノズル１７２は、ｐＨ指示薬用に別に設けられた制御部（不図示）によって制御されてもよいし、インク吐出用ノズル１７１と同様に、制御部１６０によって制御されてもよい。また、ｐＨ指示薬が熱で変質する場合、ｐＨ指示薬を吐出するインクジェットヘッド１７０はピエゾ方式であることが好ましい。ただし、熱で変質しない場合にはサーマル方式を用いることも可能である。このように、ｐＨ指示薬の付与手段は、ｐＨ指示薬の性質に応じて種々の変形が可能である。

ただし、ｐＨ指示薬が水溶液である場合、ｐＨ指示薬の付与手段をプラズマ処理装置１００よりも上流に配置すると、水の誘電率により被処理物２０に大電流が流れてしまう可能性がある。そのため、ｐＨ指示薬吐出用ノズル１７２は、プラズマ処理装置１００よりも下流に配置することが好ましい。

インクジェットヘッド１７０の下流に配置された色彩計１８０は、被処理物２０表面に与えられたｐＨ指示薬のｐＨ指示色を非接触により測定する。色彩計１８０により測定された色彩値は、制御部１６０に入力される。

制御部１６０は、色彩計１８０で測定されたｐＨ指示色（たとえば色彩値）に基づいて被処理物２０のプラズマ処理装置１００での搬送速度を調整することで、被処理物２０表面のｐＨ値がターゲットとする範囲（たとえば５以下や５．３以上６．０以下等、インクの種類にあった範囲）の値となるように、被処理物２０に与えるプラズマエネルギー量を調節する。

上述のようにｐＨ指示薬としてブロモクレゾールパープル溶（ＢＣＰ）液を用いた場合、紫色から黄色までのｐＨ指示色の変化は、たとえばＣＩＥ １９７６ （Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）色空間におけるａ^＊ｂ^＊平面上で縦軸ｂ^＊方向に伸びた分布を示す。図１５は、実施形態１においてｐＨ指示薬としてブロモクレゾールパープル（ＢＣＰ）溶液を用いた場合の色彩計による測定結果の一例をａ^＊ｂ^＊平面に示したグラフである。また、図１６は、図１５に示す色彩計の測定結果に基づくｂ^＊測定値とｐＨ値との関係を示すグラフである。図１５および図１６から分かるように、色彩計１８０で測定されたｐＨ指示色のうちｂ^＊を解析することで、被処理物２０表面のｐＨ値を特定することが可能である。

なお、図１３または図１４に示す各部（装置）は、別の筐体で存在し全体で印刷システム１を構成してもよいし、同じ筐体内に納められて印刷装置１を構成してもよい。さらに、印刷システム１として構成される場合には、ｐＨ指示薬吐出用ノズル１７２および色彩計１８０からなるｐＨ検出装置が印刷システム１内に存在してもよい。さらにまた、印刷システム１として構成される場合には、制御部１６０は何れかの部または装置に含まれてもよい。

つづいて、実施形態１にかかるプラズマ処理を含む印刷処理について、図面を参照して詳細に説明する。図１７は、実施形態１にかかる酸性化処理を含む印刷処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１７では、図１４に示す印刷装置１を用いてカット紙（所定の大きさにカットされた記録媒体）を被処理物２０として印刷する場合を例に挙げる。ただし、カット紙に限らず、ロール状に巻かれたロール紙に対しても、同様の印刷処理を適用可能である。

図１７に示すように、印刷処理では、まず、制御部１６０がローラ１２２を駆動して誘電体１２１を巡回させることで、上流側から誘電体１２１上に流れてきた被処理物２０をプラズマ処理装置１００内に搬入する（ステップＳ１０１）。つぎに、制御部１６０が高周波高圧電源１５１〜１５６を駆動して放電電極１１１〜１１６にパルス電圧を供給することで、プラズマ処理を実行する（ステップＳ１０２）。なお、プラズマ処理では、色彩計１８０からの検出結果が入力されていない場合、制御部１６０は、所定強度のプラズマエネルギーを放電電極１１１〜１１６に供給する。一方、色彩計１８０から検出結果が入力されている場合、制御部１６０は、検出されたｐＨ値に基づいて駆動する高周波高圧電源１５１〜１５６の数や各放電電極１１１〜１１６に与えるプラズマエネルギーを調節する。その際、制御部１６０は、ローラ１２２の回転速度を制御して被処理物２０の搬送速度を調節してもよい。

つぎに、インクジェットヘッド１７０のｐＨ指示薬吐出用ノズル１７２よりｐＨ指示薬を吐出して、これを被処理物２０におけるプラズマ処理済の領域に付与する（ステップＳ１０３）。つづいて、制御部１６０は、色彩計１８０からｐＨ指示薬の色情報（たとえばｐＨ指示色）を取得し（ステップＳ１０４）、これを解析することで、プラズマ処理後の被処理物２０表面のｐＨ値を特定する（ステップＳ１０５）。

つぎに、制御部１６０は、特定したｐＨ値が所定の範囲（たとえば５以下や５．３以上６．０以下等、インクの種類にあった範囲）であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ｐＨ値が所定の範囲内でない場合（ステップＳ１０６；ＮＯ）、制御部１６０は、ローラ１２２の回転速度を制御して被処理物２０の搬送速度を調整し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０２へリターンする。たとえばｐＨ値が所定の範囲よりも高い値を示している場合、制御部１６０は、ローラ１２２の回転速度を緩めて被処理物２０の搬送速度を遅くすることで、被処理物２０がプラズマ処理される時間を長くする。一方、ｐＨ値が所定の範囲よりも低い値を示している場合、制御部１６０は、ローラ１２２の回転速度を強めて被処理物２０の搬送速度を速くすることで、被処理物２０がプラズマ処理される時間を短くする。これにより、被処理物２０に対するプラズマエネルギー量はプラズマ処理の時間に依存して増減するため、処理後の被処理物２０表面のｐＨ値が所定範囲内に含まれるように調節される。

一方、ｐＨ値が所定の範囲内である場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、制御部１６０は、インクジェットヘッド１７０のインク吐出用ノズル１７１を駆動することで、プラズマ処理後の被処理物２０に対するインクジェット記録処理を実行し（ステップＳ１０８）、その後、被処理物２０をインクジェットヘッド１７０より下流側に搬出して（ステップＳ１０９）、処理を終了する。

なお、ステップＳ１０６でｐＨ値が所定の範囲よりも高い値を示している場合、被処理物２０を不図示の迂回経路に迂回させて、再度、同一の被処理物２０にプラズマ処理（ステップＳ１０２）を実行してもよい。これにより、無駄な被処理物２０の発生を回避できる。また、被処理物２０として性状の異なる種類の記録媒体が混在していても、同様の流れで処理することが可能となる。

また、被処理物２０としてロール紙を用いた場合、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６では、不図示の給紙装置より導かれた紙の先端部分を使ってプラズマ処理後のｐＨ値を測定してもよい。ロール紙を用いた場合では、１つのロールで性状がほとんど変わらないため、先端部分を使ってプラズマエネルギー量を調整した後は、そのままの設定で安定して連続印刷が可能となる。ただし、ロール紙を使い切らずに長期間停止した場合、紙の性状が変化する可能性があるため、印刷再開前に同様に先端部分を使ってプラズマ処理後のｐＨ値を測定してもよい。

さらに、ｐＨ指示薬を付与してプラズマエネルギー量を調整するステップＳ１０３〜Ｓ１０７の処理は、定期的または連続して実行されてもよい。その再、ロール紙の余白部分を使ってプラズマ処理後のｐＨ値を測定してもよい。これにより、より詳細に安定した制御を行うことが可能となる。

以上のように、実施形態１によれば、被処理物２０の搬送速度を制御してプラズマエネルギー量を調節することによって高画質な印刷品を提供することが可能となる。また、被処理物２０の性状を変更したり印刷速度を変更したりしても、安定した酸性化処理を行うことが可能であるため、良好な画像記録を安定して実現することが可能となる。

なお、上記した実施形態では、ｐＨ指示薬としてブロモクレゾールパープル（ＢＣＰ）溶液を例示したが、これに限られるものではない。すなわち、求められるｐＨ指示値にあったｐＨ指示薬を用いてよい。ブロモクレゾールパープル（ＢＣＰ）溶液以外のｐＨ指示薬としては、たとえばリトマス液やブロモチモーブル（ＢＴＢ）溶液などを用いることができる。

また、使用するｐＨ指示薬の種類によっては、たとえばＣＩＥ １９７６ （Ｌ^＊，ａ^＊，ｂ^＊）色空間におけるａ^＊を解析してもよいし、Ｌ^＊を解析してもよい。さらに、標色系は「１９７６ ＣＩＥ Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊ Ｓｐａｃｅ」に限らず、ＲＧＢ系、ＸＹＺ系、Ｌｕｖ系等を使用してもよい。たとえば、求められるｐＨ値がリトマスの変化範囲と合致していた場合、ｐＨ指示薬をリトマスとし、ＸＹＺ色空間のＸ軸の値を検出してもよい。さらにまた、ｐＨ指示薬から色情報を取得する手段は、色彩計１８０に限られるものではない。すなわち、ｐＨ値を特定可能な何らかの色情報を取得することが可能なものであれば、種々変形可能である。

（実施形態２）
次に、実施形態２にかかる被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上述した実施形態における構成と同様の構成については、重複する説明を省略する。

実施形態１では、被処理物２０の搬送速度を制御して被処理物２０が受けるプラズマエネルギー量を調整することで、被処理物２０表面のプラズマ処理効果（たとえばｐＨ値）を制御した。ただし、被処理物２０が受けるプラズマエネルギー量を調整する方法としては、搬送速度の制御以外にも、各放電電極へ印加するパルス電圧の周波数や電圧値（プラズマエネルギーに相当）を調節する方法や、放電電極の駆動本数を調節する方法などが存在する。

また、必要なプラズマ処理効果を得るために搬送速度を遅くする場合、印刷速度が低下してしまう可能性が存在する。そのため、被処理物２０へ高速で画像記録を行うためには、プラズマ処理の時間を短くする必要がある。プラズマ処理時間を短くする方法としては、上述したように放電電極１１１〜１１６を複数備え、印刷速度および必要なｐＨ値に応じて必要な数の放電電極１１１〜１１６を駆動する方法や、各放電電極１１１〜１１６に与えるプラズマエネルギーの強度を調整する方法などが考えられる。また、プラズマ処理装置１００に湿度調整機構を設けることでも酸性化処理の調整が可能である（特開２０１３−１９９０１７号公報参照）。さらに、これらの方法を組み合わせることも可能である。

そこで実施形態２では、被処理物の搬送速度の調節と電極駆動本数の切り替えとを組み合わせた場合の一例について、図面を参照して詳細に説明する。

実施形態２にかかる印刷装置（システム）は、実施形態１において例示した印刷装置（システム）１と同様の構成であってよい。ただし、その動作は、以下のようになる。

図１８は、実施形態２にかかる酸性化処理を含む印刷処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１８でも、図１７と同様、図１４に示す印刷装置１を用いてカット紙（所定の大きさにカットされた記録媒体）を被処理物２０として印刷する場合を例に挙げる。ただし、カット紙に限らず、ロール状に巻かれたロール紙に対しても、同様の印刷処理を適用可能である。

図１８に示すように、印刷処理では、まず、図１７におけるステップＳ１０１と同様に、制御部１６０がローラ１２２を駆動して誘電体１２１を巡回させることで、上流側から誘電体１２１上に流れてきた被処理物２０をプラズマ処理装置１００内に搬入する（ステップＳ２０１）。つづいて、制御部１６０は、不図示のカウンタをリセット（カウント値Ｎ＝０）する（ステップＳ２０２）。

つぎに、制御部１６０は、図１７におけるステップＳ１０２〜Ｓ１０６と同様の動作により、プラズマ処理後の被処理物２０表面のｐＨ値が所定の範囲（たとえば５以下や５．３以上６．０以下等、インクの種類にあった範囲）であるか否かを判定する（ステップＳ２０３〜Ｓ２０７）。

ｐＨ値が所定の範囲内でない場合（ステップＳ２０７；ＮＯ）、制御部１６０は、カウンタのカウント値Ｎが所定の値（たとえば５）に達したか否かを判定する（ステップＳ２０８）。所定の値に達していない場合（ステップＳ２０８；ＮＯ）、制御部１６０は、図１７のステップＳ１０７と同様に、ローラ１２２の回転速度を制御して被処理物２０の搬送速度を調整する（ステップＳ２０９）。その後、制御部１６０は、不図示のカウンタのカウント値を１つ増加し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２０３へリターンする。

一方、カウンタのカウント値が所定の値に達している場合（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、制御部１６０は、高周波・高圧電源１５１〜１５６の駆動数を調節する（ステップＳ２１１）。たとえばｐＨ値が所定の範囲よりも高い値を示している場合、制御部１６０は、プラズマエネルギー量を増加させるために、駆動してない高周波高圧電源１５１〜１５６、すなわち放電電極へパルス電圧を供給していない高周波高圧電源１５１〜１５６のうちの何れか１つ以上を新たに駆動させる（オン）。一方、ｐＨ値が所定の範囲よりも低い値を示している場合、制御部１６０は、駆動中の高周波高圧電源１５１〜１５６のうちの何れか１つ以上を停止させる（オフ）。なお、高周波高圧電源１５１〜１５６の駆動数を変更した後のｐＨ値は、必ずしも所定の範囲（たとえば５以下や５．３以上６．０以下等、インクの種類にあった範囲）に含まれていなくてもよい。

また、ステップＳ２０７の判定の結果、ｐＨ値が所定の範囲内である場合（ステップＳ２０７；ＹＥＳ）、制御部１６０は、インクジェットヘッド１７０のインク吐出用ノズル１７１を駆動することで、プラズマ処理後の被処理物２０に対するインクジェット記録処理を実行し（ステップＳ２１２）、その後、被処理物２０をインクジェットヘッド１７０より下流側に搬出して（ステップＳ２１３）、処理を終了する。

以上のような動作により、実施形態２によれば、実施形態１同様に、酸性化処理手段のプラズマエネルギー量を精度よく調節することによって高画質な印刷品を提供することが可能となる。また、被処理物の性状を変更したり印刷速度を変更したりしても、安定した酸性化処理を行うことが可能であるため、良好な画像記録を安定して実現することが可能となる。さらに、実施形態２によれば、搬送速度の調節と放電する電極本数の調節とを併用するため、印刷速度の低下を抑えつつ必要なプラズマ処理効果を得ることが可能となる。

図１２に示されるように、メディアの種類によってプラズマ処理による効果に差がある。このような差への対応として、上述の通り、プラズマ処理を有効に行うために処理速度を遅くするとか、処理電極を増やすといった対応が考えられる。しかしながら、今後これらの対応を行っても効果が得られにくいメディアが出現する恐れがある。その場合、さらにプラズマ処理を繰り返すことで対応することも考えられるが、インクジェット記録の吐出内容を変更することでも対応可能である。

例えば、プラズマ処理の効果が得られにくいときには、大滴のインクを吐出させる代わりに小滴のインクを複数のノズルから吐出させることにより、大滴に相当するドットを形成することが好ましい。例えば、６００ｄｐｉの場合、大滴は小滴の約６倍の滴量である。このような大滴に相当するドットの形成方法の最も単純な例は、搬送速度を考慮して同じ位置に重ねて吐出・着弾するように、下流側のノズルから吐出する方法である。

その他の方法としては、最初の小滴を中心としてその周辺に着弾するように小滴を吐出する方法、または逆に、最後に中心に着弾するように小滴を吐出する方法が考えられる。大滴として小滴の６倍が適量である場合、例えば、中心の小滴の周辺の５箇所に５角形となるように小滴を着弾させてもよい。また、インクのにじみを考慮して中心は小滴を着弾しない制御も考えられる。

このように小滴を複数吐出させることで、プラズマ処理による効果が得られにくいメディアにおけるインクの濡れ、拡がり、浸透等に時間差を持たせて対応することが可能となる。また、複数回のプラズマ処理を、速度を落として行った後、大滴に相当する複数の小滴を吐出すれば更に効果的である。

図１９は、実施形態２にかかる酸性化処理を含む印刷処理の他の例を示すフローチャートである。本例のフローチャートは、図１８のステップＳ２１１がなく、新たなステップＳ２１４，Ｓ２１５がある点で図１８に示すフローチャートと相違する。その他のステップは図１８のフローチャートと同様である。本例のフローチャートにおいては、カウント値Ｎが所定の値（例えば２）でない場合（ステップＳ２１４；ＮＯ）に上記ステップＳ２０９が実行され、カウント値Ｎが所定の値である場合（ステップＳ２１４；ＹＥＳ）に、ドットの形成方法が通常の方法から、例えば上述の大滴および小滴を用いた方法に変更される（ステップＳ２１５）。

なお、上述した実施形態では、被処理物２０に対してプラズマ処理後にｐＨ指示薬を付着させたが、この構成に限定されるものではない。たとえば、被処理物２０にｐＨ指示薬を塗った後、これを十分に乾燥した場合には、その後にプラズマ処理を実行するように構成することも可能である。また、被処理物２０に付着したｐＨ指示薬を乾燥させる装置を搬送経路上に設けた場合には、その乾燥装置よりも下流側にプラズマ処理装置を配置することも可能である。

また、上記した実施形態では、ｐＨ指示薬としてブロモクレゾールパープル（ＢＣＰ）溶液を使用した場合のターゲットとするｐＨ値の範囲を５．３〜６．０としたが、これに限られるものではない。たとえば、ドット径や真円度やビーディングの抑制等の観点からターゲットとするｐＨ値を検討した場合、ターゲットとするｐＨ値を５．８とし、この値にできる限り近づけるように制御することも可能である。

さらに、ｐＨ指示薬の被処理物２０への付与手段として、インクジェットヘッド１７０におけるヘッド（ノズル）を用いたが、これに限定されるものではない。たとえば先塗り剤などの溶剤を被処理物２０に塗布する装置を用いることも可能である。その他の付与手段としては、たとえば、ローラ、はけ、スポンジ（好ましくはメラミンスポンジ等）、ウレタンプレート、バーコーダ（ワイヤーバーコーダ等も含む）、マジックペンなど、種々のものを用いることが可能である。

ただし、インクジェットヘッドをｐＨ指示薬の付与手段として用いることは、付着したインクの付着状態に近い条件でｐＨ指示薬を被処理物２０に付着させることが可能である点で好ましい。すなわち、インクジェットヘッドを用いることは、インクの付着状態を検出（または推定）する点で有効であると考えられる。その際、ｐＨ指示薬の解像度を６００〜１２００ｄｐｉと比較的高い解像度とすることで、被処理物２０表面を隙間なくｐＨ指示薬で覆うことが可能であるため、より正確に被処理物２０表面のｐＨ値を検出することが可能となる。

さらにまた、ｐＨ指示薬から色情報を取得（検出）する手段として色彩計１８０を用いたが、これに限らず、ＣＣＤや他の撮像手段など、ｐＨ指示薬から色情報を取得（検出）可能な手段であれば如何様にも変形することが可能である。本実施形態では、被処理物２０にｐＨ指示薬を吐出してその色情報を抽出したが、ｐＨ指示薬の吐出を行わず、上述したｐＨメーター等を用いてｐＨ値を検出しても良い。さらに、ｐＨ値を検出する際には搬送を停止してもよい。また、本実施形態では、ｐＨ値を用いてプラズマ処理中の被処理物２０の搬送速度を変更したが、インクの凝集度や真円度、濃度差等に基づいて搬送速度を変更してもよい。

さらにまた、上述した実施形態では、被処理物２０の幅（搬送方向と垂直方向の長さ）より広い範囲にノズルを設けた１パス方式のインクジェット記録方式を採用した場合を例示しているが、これに限定されるものではない。たとえば、インクジェットヘッドを搭載するキャリッジと呼ばれる移動体が被処理物の幅方向（主走査方向）に往復する、いわゆるシャトル方式を採用することも可能である。その場合、キャリッジが往復する分、１パス方式よりもインクの乾燥時間を確保し易いという有利がある。また、往路と復路との両方ではなく一方（たとえば往路）でプラズマ処理と画像形成とを行うようにすることで、インクの乾燥時間をより長く確保することが可能となる。この往路と復路との両方ではなく一方でプラズマ処理と画像形成とを行う場合には、逆方向（たとえば復路）での印刷タイミングのズレや位置ズレによる画質不良が生じ難いという利点もある。

さらにまた、上述した実施形態では、プラズマ処理の効果を評価する方法として、被処理物２０表面のｐＨ値を用いたが、これに限定されるものではない。たとえば、規定の表面張力を持った液体（たとえば水）をプラズマ処理後の被処理物２０表面に付着させ、その液滴の状態（はじき具合。たとえば液滴の高さや接触角等）を測定して、プラズマ処理の効果を評価してもよい。印刷後の画像濃度を反射濃度計で測定し、制御してもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

１ 印刷装置（システム）
１０、１００ プラズマ処理装置
１１、１１１〜１１６ 放電電極
１２、１２１ 誘電体
１３ 大気圧非平衡プラズマ
１４、１４１ カウンター電極
１５、１５１〜１５６ 高周波高圧電源
２０ 被処理物
３０ 搬入部
４０ 画像形成装置
５０ 乾燥部
６０ 搬出部
１７０ インクジェットヘッド
１７１ インク吐出用ノズル
１７２ ｐＨ指示薬吐出用ノズル
１８０ 色彩計

特許第４６６２５９０号公報 特開２０１０−１８８５６８号公報 特開２００３−３４０６９号公報

Claims (13)

1. 被処理物を搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段による前記被処理物の搬送中に前記被処理物の表面にプラズマ処理を行うプラズマ処理手段と、
   前記プラズマ処理後の前記被処理物のｐＨ値を測定する測定手段と、
   前記測定手段の測定結果に基づいて、前記プラズマ処理中の被処理物の搬送速度を変更するように前記搬送手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする被処理物改質装置。
2. 前記制御手段は、前記測定結果が予め定めた値または範囲の上限値よりも高いｐＨ値を示す場合、前記被処理物の搬送速度を遅くするように前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の被処理物改質装置。
3. 前記制御手段は、前記測定結果が予め定めた値または範囲の下限値よりも低いｐＨ値を示す場合、前記被処理物の搬送速度を速くするように前記搬送手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の被処理物改質装置。
4. 前記制御手段は、前記測定結果が予め定めた値または範囲から外れた回数が予め定めた回数に達した場合、前記プラズマ処理手段のプラズマエネルギー量を変更することを特徴とする請求項１に記載の被処理物改質装置。
5. 請求項１に記載の被処理物改質装置と、
   前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成するインクジェット記録手段と、
   を備え、
   前記インクジェット記録手段は、前記プラズマ処理後の前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成する
   ことを特徴とする印刷装置。
6. 前記インクジェット記録手段は、前記搬送速度に応じて前記インクの吐出量を制御する
   ことを特徴とする請求項５に記載の印刷装置。
7. 前記インクジェット記録手段は、前記インクの大滴を吐出させる代わりに前記大滴より容量が小さい複数の小滴を吐出させることにより前記吐出量を制御する
   ことを特徴とする請求項６に記載の印刷装置。
8. 請求項１に記載の被処理物改質装置と、
   前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成するインクジェット記録装置と、
   を備え、
   前記インクジェット記録装置は、前記プラズマ処理後の前記被処理物に対してインクを吐出して画像形成する
   ことを特徴とする印刷システム。
9. 前記インクジェット記録装置は、前記搬送速度に応じて前記インクの吐出量を制御する
   ことを特徴とする請求項８に記載の印刷システム。
10. 前記インクジェット記録装置は、前記インクの大滴を吐出させる代わりに前記大滴より容量が小さい複数の小滴を吐出させることにより前記吐出量を制御する
    ことを特徴とする請求項９に記載の印刷システム。
11. 被処理物にインクジェット記録方式で画像が形成された印刷物を製造するための製造方法であって、
    前記被処理物を搬送し、
    前記被処理物の搬送中に前記被処理物の表面をプラズマ処理し、
    前記プラズマ処理後の前記被処理物のｐＨ値を測定し、
    前記測定されたｐＨ値に基づいて前記被処理物の搬送速度を変更し、
    前記変更された搬送速度で前記被処理物を搬送中に前記被処理物の表面を前記プラズマ処理し、
    前記変更された搬送速度で前記プラズマ処理された前記被処理物に対して前記インクジェット記録方式にて画像を形成する
    ことを含むことを特徴とする印刷物の製造方法。
12. 更に、
    前記搬送速度に応じて前記インクジェット記録方式におけるインクの吐出量を制御する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の印刷物の製造方法。
13. 前記インクの大滴を吐出させる代わりに前記大滴より容量が小さい複数の小滴を吐出させることにより前記吐出量を制御する
    ことを特徴とする請求項１２に記載の印刷物の製造方法。