JP6728784B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

この発明は、記録媒体に反応液を付与してから、反応液によって凝集する色材を含むインクを記録媒体に付与することで画像を印刷する技術に関するものである。

特許文献１の印刷装置（画像形成装置）は、インクに含まれる色材を凝集させる反応液（処理液）を記録媒体に吐出してから、インクを記録媒体に吐出する。かかる印刷装置は、記録媒体に吐出されたインクの色材を反応液によって凝集させ、記録媒体に速やかに定着させることができる。

特開２００４−８２７１０号公報

しかしながら、反応液を用いた印刷装置では、記録媒体に付与された反応液の状態が必ずしも所望の状態とならない。具体的には、反応液に対する記録媒体の濡れ性が低いと、記録媒体にドット上に付与された反応液が濡れ広がらなかったり、さらには隣り合う反応液が合一したりするために、所望の割合で記録媒体を反応液で被覆できない場合があった。

この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、適切な付与態様で反応液を記録媒体に付与することを可能とする技術の提供を目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。

本発明の第１態様は、反応液を記録媒体に付与する反応液付与部と、反応液の作用によって凝集する色材を含むインクを記録媒体に付与するインク付与部と、記録媒体に付与された反応液の状態を検出する検出部と、反応液付与部により反応液を記録媒体に付与してからインク付与部によりインクを記録媒体に付与する印刷処理を実行する制御部とを備え、制御部は、反応液付与部により複数の付与態様で記録媒体に付与された反応液の状態を検出部により検出した結果に基づき、印刷処理で反応液を付与する付与態様を決定し、反応液付与部は、印刷処理において、制御部が決定した付与態様で反応液を記録媒体に付与する。

本発明の第２態様は、複数の付与態様で記録媒体に付与された反応液の状態を検出する工程と、反応液を記録媒体に付与してから、反応液の作用により凝集する色材を含むインクを記録媒体に付与する印刷処理において反応液を付与する付与態様を、反応液の状態の検出結果に基づき決定する工程とを備える。

このように構成された本発明（印刷装置、反応液の付与態様の決定方法）では、複数の付与態様で記録媒体に付与された反応液の状態が検出され、印刷処理において反応液を付与する付与態様がこの検出結果に基づき決定される。したがって、適切な付与態様で反応液を記録媒体に付与することが可能となっている。

また、検出部は、反応液が付与された記録媒体に光を照射した際の反射光の量に基づき、記録媒体に付与された反応液の状態を検出するように、印刷装置を構成しても良い。これによって、記録媒体に付与された反応液の状態を的確に検出することができる。

この際、検出部は、反応液が付与された記録媒体に光を照射した際の正反射光と拡散反射光との比に基づき、記録媒体に付与された反応液の状態を検出するように、印刷装置を構成しても良い。つまり、記録媒体のうち反応液により被覆された部分では光が拡散反射されるのに対し、露出した部分では光が正反射される。そこで、正反射光と拡散反射光との比に基づくことで、記録媒体に付与された反応液の状態を的確に検出することができる。

また、複数の付与態様は、記録媒体のうち反応液により被覆される部分の割合が異なるように、印刷装置を構成しても良い。これによって、記録媒体を適切な割合で反応液により覆うことが可能となる。

また、複数の付与態様は、反応液が付与される記録媒体の位置のパターンが異なるように、印刷装置を構成しても良い。これによって、適切なパターンで反応液を付与することが可能となる。

また、制御部により決定された付与態様を記憶する記憶部を備え、反応液付与部は、印刷処理において、記憶部に記憶された付与態様で反応液を記録媒体に付与するように、印刷装置を構成しても良い。これによって、適切な付与態様で反応液を記録媒体に付与することが可能となる。

また、制御部は、印刷処理で反応液を付与する付与態様を複数の付与態様のうちから決定するように、印刷装置を構成しても良い。これによって、印刷処理で反応液を付与する付与態様を簡便に決定することができる。

本発明を適用した印刷装置を備えた印刷システムの一例を示す正面図。 記録ユニットの構成を部分的に示す底面図。 反応液検出器の構成の一例を模式的に示す図。 図１の印刷装置が備える電気的構成を示すブロック図。 シートの濡れ性と反応液による実被覆率との関係を模式的に示す図。 反応液検出器の検出結果とデューティとの関係を示す図。 反応液データの最適化処理の一例を示すフローチャート。 図７のフローチャートで用いられる反応液データを示す図。 反応液パッチの形成に用いる反応液データの変形例を示す図。 反応液検出器の検出結果とデューティとの関係を示す図。

図１は本発明を適用した印刷装置を備えた印刷システムの一例を模式的に示す正面図である。なお、図１や以下の図面では必要に応じて、装置各部の配置関係を明確にするためにＺ軸を鉛直軸とするＸＹＺ直交座標が併記されている。以下の説明では、各座標軸（の矢印）が向く方向を正方向と、その反対方向を負方向と適宜取り扱う。

印刷システム１００は、パーソナルコンピューター等の外部装置から受信した画像データ（ビットマップデータ）から印刷データを生成するホスト装置２００と、ホスト装置２００から受信した印刷データに基づいて画像を印刷するプリンター３００とを備える。このプリンター３００は、長尺なシートＳをロール・トゥ・ロールで搬送しつつ、インクジェット方式を用いてシートＳの表面に画像を印刷するものである。

図１に示すように、プリンター３００は、略直方体形状を有する本体ケース１を備える。本体ケース１内部には、シートＳを巻いたロールＲ１からシートＳを繰り出す繰出部２と、繰り出されたシートＳの表面にインクを吐出して印刷を行う印刷室３と、インクが付着したシートＳを乾燥させる乾燥部４と、乾燥後のシートＳをロールＲ２として巻き取る巻取部５とが配置されている。

より詳しくは、本体ケース１内は、ＸＹ平面に平行に（すなわち水平に）配置された平板状の基台６によってＺ軸方向へ上下に区画されており、基台６の上側が印刷室３となっている。印刷室３内の略中央部では、プラテン３０が基台６の上面に固定されている。プラテン３０は矩形状を有しており、ＸＹ平面に平行なその上面によって、シートＳを下側から支持する。そして、プラテン３０上に支持されたシートＳに対して記録ユニット３１が印刷を行う。

一方、基台６の下側には、繰出部２、乾燥部４および巻取部５が配置されている。繰出部２は、プラテン３０に対してＸ軸負方向の下側（図１の左斜め下）に配置されており、回転可能な繰出軸２１を備えている。そして、この繰出軸２１にシートＳが巻きつけられて、ロールＲ１が支持されている。一方、巻取部５は、プラテン３０に対してＸ軸正方向の下側（図１の右斜め下）に配置されており、回転可能な巻取軸５１を備えている。そして、この巻取軸５１にシートＳが巻き取られて、ロールＲ２が支持されている。また、乾燥部４は、Ｘ軸方向における繰出部２と巻取部５との間で、プラテン３０の直下に配置されている。

そして、繰出部２の繰出軸２１から繰り出されたシートＳが、ローラー７１〜７７により案内されながら印刷室３と乾燥部４とを順番に通過した後に、巻取部５の巻取軸５１に巻き取られる。ちなみに、ローラー７２、７３は、プラテン３０を挟むようにしてＸ軸方向にまっすぐ並んで（すなわち水平に）配置されており、それぞれの頂部がプラテン３０の上面（シートＳを支持する面）と同一の高さとなるように位置調整されている。したがって、ローラー７２に巻き掛けられたシートＳは、ローラー７３に到るまでの間、プラテン３０の上面に摺接しつつ水平（Ｘ軸方向）に移動する。

印刷室３では、プラテン３０の上側に配置された記録ユニット３１によりシートＳへの印刷処理が実行される。この記録ユニット３１は、シートＳに反応液を吐出してからシートＳにインクを吐出する印刷処理を実行することで、シートＳに画像を印刷する。つまり、印刷室３内のＸ軸負方向の端部（図１の左端部）にはカートリッジ装着部８が設けられており、カートリッジ装着部８には、反応液を貯留する反応液カートリッジ８１と、互いに異なる色のインクを貯留する複数のインクカートリッジ８２とが着脱可能に装着されている。そして、記録ユニット３１は、反応液カートリッジ８１から供給された反応液と、インクカートリッジ８２から供給されたインクとをそれぞれインクジェット方式によりシートＳに吐出可能である。

ちなみに、反応液は、インクに含まれる色材を凝集させる凝集剤を溶媒に溶解させたものである。凝集剤としては、多価金属塩を好適に用いることができる。多価金属塩としては、例えば硝酸カルシウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸マグネシウムおよびギ酸カルシウムのうちの１または複数を好適に用いることができる。また、反応液の溶媒としては水が好ましく、水に加えて多価アルコール類、多価アルコール誘導体等の水溶性有機溶媒を添加してもよい。

図２は記録ユニットの構成を部分的に示す底面図である。ここでは、図１および図２を用いつつ、記録ユニット３１の詳細を説明する。この記録ユニット３１は、キャリッジ３２と、キャリッジ３２の下面に取り付けられた平板状の支持板３３と、支持板３３の下面に取り付けられた記録ヘッド３４、３５とを有する。支持板３３の下面では、１個の記録ヘッド３４、４個の記録ヘッド３５および１個の記録ヘッド３４がＸ軸方向に等ピッチで並び、各記録ヘッド３４、３５では複数のノズルＮがＹ軸方向に平行に並ぶ。そして、両端の記録ヘッド３４のそれぞれは反応液をノズルＮから吐出し、これら記録ヘッド３４の間に配置された４個の記録ヘッド３５のそれぞれは互いに異なる色のインクをノズルＮから吐出する。さらに、記録ヘッド３４からシートＳに吐出された反応液の状態を検出する反応液検出器９がキャリッジ３２に搭載されている。具体的には、図２の左端の記録ヘッド３４の左隣で、反応液検出器９が支持板３３に取り付けられている。

図３は反応液検出器の構成の一例を模式的に示す図である。反応液検出器９は、Ｙ軸方向に平行に配置されたライン光源９１と、Ｙ軸方向に平行に配置されたラインセンサー９２、９３とを有し、ライン光源９１から射出されてシートＳの表面で反射された光をラインセンサー９２、９３により検出する。また、反応液検出器９は、ライン光源９１からシートＳまでの光路の途中に配置された偏光ビームスプリッター９４を有する。この偏光ビームスプリッター９４は、ライン光源９１から射出された光のうち、ｐ波成分の光の透過を許容する一方、ｓ波成分の光を遮断する。こうして、シートＳの表面にはｐ偏光の光が照射される。さらに、反応液検出器９は、シートＳの表面からラインセンサー９２、９３までの光路の途中に配置された偏光ビームスプリッター９５を有する。この偏光ビームスプリッター９５は、シートＳの表面で反射された光をｐ波成分とｓ波成分とに分離し、ｐ波成分の光をラインセンサー９２に向けて射出するとともに、ｓ波成分の光をラインセンサー９３に向けて射出する。これによって、シートＳの表面での反射光のうち、ｐ偏光の光がラインセンサー９２に入射し、ｓ偏光の光がラインセンサー９３に入射する。

このような反応液検出器９を用いることで、シートＳの表面における反応液の状態、換言すればシートＳの表面のうち反応液で被覆された部分の割合（被覆率）を検出することができる。つまり、シートＳの表面のうち、反応液が付着しない露出部分に入射したｐ偏光の光は正反射されるため、ｐ偏光を維持したまま偏光ビームスプリッター９５を透過して、ラインセンサー９２に入射する。一方、シートＳの表面のうち、反応液により被覆された被覆部分に入射したｐ偏光の光は拡散反射される。そのため、被覆部分からの反射光はｐ波成分およびｓ波成分を含み、偏光ビームスプリッター９５により各成分に分離されてからラインセンサー９２、９３に入射する。このような反応液検出器９によれば、反応液によるシートＳの被覆率が大きいほど、ラインセンサー９２が検出するｐ波成分の光量が減少するとともにラインセンサー９３が検出するｓ波成分の光量が増大する。したがって、この傾向を利用することで、ｐ波成分の検出光量の値、あるいはｐ波成分の検出光量とｓ波成分の検出光量との比に基づき、反応液によるシートＳの被覆率を検出できる。

図１に戻って説明を続ける。上述のように構成された記録ユニット３１のキャリッジ３２は、支持板３３、記録ヘッド３４、３５および反応液検出器９と一体的に移動可能となっている。つまり、印刷室３内には、Ｘ軸方向に平行に延びるＸ軸ガイドレール３７が設けられており、キャリッジ３２はＸ軸モーターＭｘ（図３）の駆動力を受けると、Ｘ軸ガイドレール３７に沿ってＸ軸方向に移動する。さらに、印刷室３内には、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ガイドレール（図示省略）が設けられており、キャリッジ３２はＹ軸モーターＭｙ（図３）の駆動力を受けると、Ｙ軸ガイドレールに沿ってＹ軸方向に移動する。

そして、例えば特開２０１３−０００９９７号公報等に記載のラテラルスキャン方式により印刷が実行される。この方式によれば、プラテン３０の上面で停止するシートＳに対して、記録ユニット３１のキャリッジ３２をＸＹ面内で二次元的に移動させて、印刷が実行される。具体的には、記録ユニット３１は、キャリッジ３２をＸ軸方向（主走査方向）に移動させつつ記録ヘッド３５の各ノズルＮからシートＳにインクを吐出する動作（主走査）を実行する。この主走査では、１つのノズルＮが吐出するインクにより形成されたＸ軸方向に延びる１ライン分の画像（ライン画像）が、Ｙ軸方向に間隔を空けつつ複数並んで、二次元の画像が印刷される。そして、この主走査と、キャリッジ３２をＹ軸方向（副走査方向）に移動させる副走査とが交互に実行されて、複数回の主走査が実行される。

つまり、記録ユニット３１は１回の主走査を完了すると、副走査を行なってキャリッジ３２をＹ軸方向に移動させる。続いて、記録ユニット３１は、この副走査によって移動した位置から、キャリッジ３２をＸ軸方向（の先の主走査とは反対向き）に移動させる。これによって、先の主走査により既に形成された複数のライン画像それぞれの間に、新たな主走査によるライン画像が形成される。そして、プリンター３００は、これら主走査と副走査とを交互に実行することで、キャリッジ３２を往復移動させつつ複数回の主走査を実行し、１フレーム分の画像を印刷する。

特に、本実施形態の各主走査では、キャリッジ３２の移動方向の先頭に位置する記録ヘッド３４から反応液が吐出される。つまり、この記録ヘッド３４は、実行中の主走査において移動方向の上流側の各記録ヘッド３５がインクを吐出予定の範囲に対して、反応液を吐出する。したがって、主走査で印刷された各ライン画像のインクの色材は、シートＳに予め吐出された反応液の作用によって凝集してシートＳに定着する。

上述のような１フレームの印刷は、シートＳをＸ軸方向に間欠的に移動させながら繰り返し実行される。具体的には、プラテン３０の上面のほぼ全域にわたる所定範囲が印刷領域となっている。そして、この印刷領域のＸ軸方向への長さに対応する距離（間欠搬送距離）を単位として、シートＳをＸ軸方向へ間欠的に搬送するとともに、間欠搬送中にプラテン３０の上面に停止するシートＳに対して１フレームの印刷が行われる。換言すれば、プラテン３０に停止するシートＳに１フレームの印刷が終わると、シートＳが間欠搬送距離だけＸ軸方向に搬送されて、シートＳの未印刷の面がプラテン３０に停止する。続いて、この未印刷面に新たに１フレームの印刷が実行され、これが完了すると、再びシートＳが間欠搬送距離だけＸ軸方向に搬送される。そして、これら一連の動作が繰り返し実行される。

なお、間欠搬送中にプラテン３０の上面に停止しているシートＳを平坦に保つために、プラテン３０は、その上面に停止しているシートＳを吸引する機構を備える。具体的には、プラテン３０の上面には、図示しない多数の吸引孔が開口しており、プラテン３０の下面には吸引部３８が取り付けられている。そして、吸引部３８が動作することで、プラテン３０の上面の吸引孔に負圧が発生して、シートＳがプラテン３０の上面に吸引される。そして、印刷のためにシートＳがプラテン３０上に停止している間は、吸引部３８がシートＳを吸引することでシートＳを平坦に保つ。一方、印刷が終了すると、吸引部３８がシートＳの吸引を停止することでシートＳのスムーズな搬送を可能とする。

さらに、プラテン３０の下面には、ヒーター３９が取り付けられている。このヒーター３９は、プラテン３０を所定温度（例えば４５度）に加熱するものである。これにより、シートＳは記録ヘッド３４、３５による印刷処理を受けつつ、プラテン３０の熱によって１次乾燥されることとなる。そして、この１次乾燥により、シートＳに着弾した反応液やインクの乾燥が促進される。

こうして、１フレームの印刷を受けつつ１次乾燥されたシートＳは、シートＳの間欠搬送に伴ってプラテン３０から乾燥部４へ移動する。この乾燥部４は、乾燥用に加熱した空気により、シートＳに着弾した反応液やインクを完全に乾燥させる乾燥処理を実行する。そして、乾燥処理を受けたシートＳは、シートＳの間欠搬送に伴って巻取部５に到達し、ロールＲ２として巻き取られる。

以上が、印刷システム１００が備える機械的構成の概要である。続いて、上述した図１に図４を加えて、図１の印刷システム１００が備える電気的構成について詳述する。ここで、図４は図１の印刷装置が備える電気的構成を模式的に示すブロック図である。

上述したとおり、印刷システム１００は、プリンター３００を制御するホスト装置２００を備える。このホスト装置２００は、例えばパーソナルコンピューターにより構成されており、プリンター３００の動作を制御するプリンタードライバー２１０を備える。ちなみに、プリンタードライバー２１０は、ホスト装置２００が備えるＣＰＵ(Central Processing Unit)がプリンタードライバー２１０用のプログラムを実行することで構築される。さらに、ホスト装置２００は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ(Hard disk Drive)等で構成された記憶部２２０と、プリンター３００との通信機能を司る通信制御部２３０とを備える。

また、ホスト装置２００は、作業者とのインターフェースとして、液晶ディスプレイ等で構成されるモニター２４０と、キーボードやマウス等で構成される入力機器２５０とを備える。ちなみに、モニター２４０および入力機器２５０は、タッチパネル式のディスプレイにより一体的に構成されても良い。モニター２４０には、印刷対象の画像の他にメニュー画面が表示されている。したがって、作業者は、モニター２４０を確認しつつ入力機器２５０を操作することで、メニュー画面から印刷設定画面を開いて、シートＳの種類、シートＳのサイズ、印刷品質、版数等の各種の印刷条件を設定することができる。

プリンタードライバー２１０は主制御部２１１を有し、主制御部２１１がモニター２４０の表示や、入力機器２５０からの入力の処理を制御する。具体的には、主制御部２１１は、メニュー画面や印刷設定画面等の各種画面をモニター２４０に表示させるともに、各種画面において入力機器２５０から入力された内容に応じた処理を行う。これにより、主制御部２１１は、作業者からの入力に応じてプリンター３００を制御するために必要な制御信号を生成する。

さらに、プリンタードライバー２１０は、外部装置から受信した画像データに対して画像処理を実行する画像処理部２１３を有する。画像処理部２１３は、インク用の記録ヘッド３５を画像データに応じて駆動するために必要となる印刷データを生成する。具体的には、画像データに対して色変換処理およびハーフトーン処理を行うことで、印刷データが生成される。

そして、主制御部２１１で生成された制御信号や、画像処理部２１３で生成された印刷データは通信制御部２３０を介して、プリンター３００の本体ケース１内に設けられたプリンター制御部４００に転送される。この通信制御部２３０は、プリンター制御部４００との間で双方向のシリアル通信が可能となっており、プリンター制御部４００に制御信号や印刷データを転送するとともに、その応答信号をプリンター制御部４００から受信して主制御部２１１に送信する。

プリンター制御部４００は、ＨＤＤで構成された記憶部４１０、ヘッドコントローラー４２０およびメカコントローラー４３０を備える。記憶部４１０は、仮想的にシートＳの表面に対してマトリックス状に配列された複数の画素のうち反応液を吐出する画素を示した反応液データＤｌを記憶する。ヘッドコントローラー４２０は、記憶部４１０に記憶される反応液データＤｌと、プリンタードライバー２１０から送信されてきた印刷データとに基づいて、記録ヘッド３４、３５を制御する機能を司る。つまり、ヘッドコントローラー４１０は、反応液データＤｌに基づき記録ヘッド３４からの反応液の吐出を制御することで反応液データＤｌが示す画素に反応液を吐出する。さらに、ヘッドコントローラー４２０は、記録ヘッド３５からのインクの吐出を印刷データに基づき制御することで印刷データが示す画素にインクを吐出する。この際、記録ヘッド３４、３５からの反応液やインクを吐出するタイミングは、キャリッジ３２のＸ軸方向への移動に基づいて制御される。つまり、印刷室３内には、キャリッジ３２のＸ軸方向の位置を検出するリニアエンコーダーＥ３２が設けられている。そして、ヘッドコントローラー４１０は、リニアエンコーダーＥ３２の出力を参照することで、キャリッジ３２のＸ軸方向への移動に応じたタイミングで、記録ヘッド３４、３５から反応液やインクを吐出させる。

一方、メカコントローラー４２０は、シートＳの間欠搬送やキャリッジ３２の駆動を制御する機能を主として司る。具体的には、メカコントローラー４２０は、繰出部２、ローラー７１〜７７および巻取部５で構成されるシート搬送系を駆動する搬送モーターＭｓを制御して、シートＳの間欠搬送を実行する。また、メカコントローラー４２０は、Ｘ軸モーターＭｘを制御することで、主走査のためのＸ軸方向への移動をキャリッジ３２に実行させるとともに、Ｙ軸モーターＭｙを制御することで、副走査のためのＹ軸方向への移動をキャリッジ３２に実行させる。

さらに、メカコントローラー４２０は、印刷処理のための上記制御のほかに種々の制御を実行できる。例えばメカコントローラー４２０は、プラテン３０上面の温度を検出する温度センサーＳ３０の出力に基づいてヒーター３９をフィードバック制御したり、乾燥部４の内部の温度を検出する温度センサーＳ４の出力に基づいて乾燥部４をフィードバック制御したりといった温度制御を実行する。

また、プリンター制御部４００では、記録ヘッド３４からシートＳに吐出され反応液の状態を反応液検出器９で検出した結果に基づき反応液データＤｌを最適化する最適化処理を、ヘッドコントローラー４２０とメカコントローラー４３０とが協働して実行する。続いては、この最適化処理の実行理由および具体的内容について詳述する。

上述のとおり、プリンター３００では、反応液データＤｌが示す各画素に反応液のドットを着弾させる。一方、プリンター３００で使用可能なシートＳとしては、上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等の紙系のシートＳや、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)、ＰＰ(polypropylene)等のフィルム系のシートＳが在り、シートＳの種類によって反応液に対する濡れ性が異なる。そのため、シートＳの反応液に対する濡れ性の違いによって、反応液データＤｌが示す被覆率と、シートＳに着弾した反応液がシートＳを被覆する実際の被覆率とが異なる場合があった。ここで、反応液データＤｌが示す被覆率を「デューティ」と、シートＳに着弾した反応液がシートＳを実際に被覆する被覆率を「実被覆率」と適宜称することとする。

図５は反応液に対するシートの濡れ性と反応液による実被覆率との関係を模式的に示す図である。図５の「反応液データＤｌ」の欄に例示する反応液データＤｌは、ハッチングが施された画素Ｐｘに対する反応液の吐出を示し、５０％のデューティを示す。一方、図５の「シートＳａ」および「シートＳｂ」の欄では、反応液に対する濡れ性が異なる疎水性（フィルム系）のシートＳａ、Ｓｂに対して、当該反応液データＤｌに従って反応液を吐出した結果が模式的に示されている。なお、シートＳａよりもシートＳｂの方が反応液に対する濡れ性が低い。シートＳａの画素Ｐｘに着弾したドットｄｔは、シートＳの表面で十分に濡れ広がらず、その結果、シートＳａでの反応液の実被覆率は、反応液データＤｌが示すデューティ（５０％）よりも低くなる。また、シートＳｂでは、異なる画素Ｐｘに着弾した複数のドットが合一して大きなドットｄｔを形成している。その結果、シートＳｂでの反応液の実被覆率は、反応液データＤｌが示すデューティ（５０％）よりも低く、さらにシートＳａでの反応液の実被覆率よりも低い。

このような事情から、例えば目標の被覆率を狙って当該目標被覆率に相当するデューティの反応液データＤｌで記録ヘッド３４を駆動したとしても、シートＳに着弾した反応液の実被覆率はこの目標被覆率と異なる場合がある。そこで、本実施形態では、シートＳに反応液を吐出した際の実被覆率を反応液検出器９により検出し、その検出結果を用いて反応液データＤｌを最適化する。

図６は反応液検出器の検出結果とデューティとの関係を模式的に示す図である。同図において一点鎖線で示す理想直線Ｉは、反応液データＤｌが示すデューティでシートＳが反応液により被覆されたとする理想状態におけるデューティと正反射光量（すなわち、ラインセンサー９２の検出光量）との関係を示す。この理想直線Ｉは、例えばシミュレーションにより求めれば良い。理想直線Ｉが示すように、理想状態ではデューティの増大に伴って正反射光量は直線的に減少する。

一方、符号Ｓａ、Ｓｂが付された曲線は、横軸のデューティを示す反応液データＤｌに従って記録ヘッド３４が吐出した反応液のドットがシートＳａ、Ｓｂに着弾した場合におけるデューティと正反射光量との関係を示す。これらの曲線に示されるように、反応液データＤｌのデューティが低い範囲では、反応液が濡れ広がらないためにシートＳａ、Ｓｂの表面が多く露出する。その結果、シートＳａ、Ｓｂからの正反射光量は、理想直線Ｉが示す正反射光量よりも多くなる。一方、反応液データＤｌのデューティがある程度以上となると、シートＳａ、Ｓｂにおいて反応液の各ドットが凝集して膜状に連なり、シートＳａの表面を被覆する。その結果、シートＳａ、Ｓｂからの正反射光量は、理想直線Ｉが示す正反射光量よりも少なくなる。さらに、反応液データＤｌのデューティが臨界率Ｒｃを越えて増大すると、反応液膜の表面が平坦化するため、この反応液膜の表面での正反射光が増大する。その結果、正反射光量が減少傾向から転じて増大する。

そこで、本実施形態では、目標被覆率で反応液によりシートＳを覆うことを可能とする反応液データＤｌが求められる。つまり、シートＳａ、Ｓｂが目標被覆率Ｒｔで被覆された場合の正反射光量は、理想直線Ｉが目標被覆率Ｒｔに対して示す正反射光量、すなわち目標正反射光量Ｑｔに相当すると考えられる。したがって、反応液データＤｌのデューティに対する正反射光量の変化特性（すなわち、図６に示す曲線）がシートＳａ、Ｓｂについて既知であれば、目標正反射光量Ｑｔを実現するデューティＲａ、Ｒｂをこの変化特性から求めることができる。そして、デューティＲａ、Ｒｂを示す反応液データＤｌで記録ヘッド３４を駆動することでシートＳａ、Ｓｂを反応液により目標被覆率Ｒｔで被覆できる。

具体的には、プリンター制御部４００が図７のフローチャートに示す反応液データＤｌの最適化処理を実行することで、目標正反射光量Ｑｔを実現するデューティを示す反応液データＤｌを求める。ここで、図７は反応液データの最適化処理の一例を示すフローチャートであり、図８は図７のフローチャートで用いられる反応液データを模式的に示す図である。ステップＳ１０１では、デューティが互いに異なる図８の各反応液データＤｌに従って記録ヘッド３４から反応液を吐出させて、複数の反応液パッチをシートＳの表面に形成する。図８に示すように、ここの例では、５％から１００％の間でデューティが互いに異なる１０通りの反応液データＤｌが用意されている。その結果、互いに実被覆率が異なる１０通りの反応液パッチがＸ軸方向に並んでシートＳに形成される。

ステップＳ１０２では、これら反応液パッチを反応液検出器９によりＸ軸方向へ走査することで、各反応液パッチからの正反射光量を測定する。これによって、反応液データＤｌのデューティに対する正反射光量の変化特性をシートＳについて取得することができる。そして、ステップＳ１０３では、目標正反射光量Ｑｔを実現する反応液データＤｌのデューティ、すなわち最適デューティを当該変化特性に基づき求める。具体的には、反応液パッチを形成した各反応液データＤｌのうち、目標正反射光量Ｑｔに最も近い正反射光量を実現する反応液データＤｌのデューティを最適デューティとして求めると良い。そして、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で求めた最適デューティを有する反応液データＤｌが記憶部４１０に記憶される。

以上に説明したように本実施形態では、互いに異なるデューティの複数の反応液データＤｌで記録ヘッド３４から反応液を吐出することで、互いに異なる実被覆率（付与態様）を有する複数の反応液パッチがシートＳに形成される。そして、各反応液パッチの実被覆率が検出され、印刷処理において反応液を吐出する際の反応液データＤｌのデューティがこの検出結果に基づき最適化される（反応液データＤｌの最適化処理）。したがって、適切な実被覆率で反応液をシートＳに付与することが可能となっている。

また、反応液検出器９は、反応液パッチが形成されたシートＳに光を照射した際の反射光量に基づき、各反応液パッチの実被覆率を検出する。これによって、シートＳでの各反応液パッチの実被覆率を的確に検出することが可能となっている。

また、プリンター制御部４００により決定された反応液データＤｌは記憶部４１０に記憶される。そして、記録ヘッド３４は、印刷処理において、記憶部４１０に記憶された反応液データＤｌに従って反応液をシートＳに吐出する。これによって、印刷処理において、シートＳを適切な実被覆率で反応液により覆うことが可能となっている。

また、プリンター制御部４００は、印刷処理で反応液を付与する際のデューティを複数のデューティ（図８）のうちから選択することで決定していた。これによって、印刷処理で反応液を付与するデューティを簡便に決定することが可能となっている。

このように、本実施形態では、プリンター３００が本発明の「印刷装置」の一例に相当し、記録ヘッド３４が本発明の「反応液付与部」の一例に相当し、記録ヘッド３５が本発明に「インク付与部」の一例に相当し、反応液検出器９が本発明の「検出部」の一例に相当し、プリンター制御部４００が本発明の「制御部」の一例に相当し、シートＳが本発明の「記録媒体」の一例に相当する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施形態では、反応液データＤｌの最適化処理において、デューティが互いに異なる複数の反応液データＤｌで記録ヘッド３４を駆動することで、複数の反応液パッチをシートＳに形成していた。しかしながら、複数の反応液パッチの形成方法はこれに限られない。したがって、例えば、デューティは同じでありながら、反応液が吐出される画素Ｐｘの位置のパターンが異なる複数の反応液データＤｌで記録ヘッド３４を駆動することで、複数の反応液パッチをシートＳに形成しても良い。

図９は反応液パッチの形成に用いる反応液データの変形例を模式的に示す図である。同図に従うと、例えばデューティを５％、１０％、１２．５％あるいは２５％で同一でありながら、反応液が吐出される画素Ｐｘの位置のパターンＡ１〜Ａ９（付与態様）が異なる複数の反応液データＤｌで反応液パッチが形成される。特にパターンＡ２〜Ａ４は、パターンＡ１において偶数列を奇数列に対してＸ軸方向へシフトさせたものに相当する。また、パターンＡ５、Ａ６は、斜めに隣接する２個のドットを１単位として、パターンＡ１においてＸ軸方向に隣り合う単位をＹ軸方向にシフトさせたものに相当する。また、パターンＡ７は、各ドットを、Ｘ軸方向およびＹ軸方向へ１画素以上離して孤立させたものに相当する。このように、反応液が吐出される画素Ｐｘの位置のパターンが互いに異なる複数の反応液パッチに基づき反応液データＤｌを最適化することで、印刷処理において適切なパターンで反応液を付与することが可能となる。

また、上記実施形態では目標正反射光量Ｑｔの設定方法については特に詳述しなかった。しかしながら、目標正反射光量Ｑｔは適宜の態様で設定することができ、例えば複数の目標正反射光量Ｑｔそれぞれに対して最適な反応液データＤｌを求めて記憶部４１０に記憶しておいても良い。具体的には、０％〜１００％の間で５％ずつ異なるデューティに対応する複数の目標正反射光量Ｑｔを理想直線Ｉから求め、各目標正反射光量Ｑｔについて反応液データＤｌの最適化処理を実行し、最適な反応液データＤｌを記憶部４１０に記憶しておけば良い。この際、印刷処理においては、記録ヘッド３５により印刷する画像にとって最適な反応液データＤｌ、例えば印刷画像のデューティに近い実被覆率を実現する反応液データＤｌを、記憶部４１０に記憶された複数の反応液データＤｌのうちから選択して、用いれば良い。

ちなみに、目標正反射光量Ｑｔが低い領域では、図１０に示すように、目標正反射光量Ｑｔを実現する反応液データＤｌのデューティが２通り求まる場合がある。図１０は反応液検出器の検出結果とデューティとの関係を模式的に示す図である。この場合には、これら２通りのデューティＲｌ、Ｒｈのうち、小さいほうのデューティＲｌの反応液データＤｌを最適な反応液データＤｌとして求めて、記憶部４１０に記憶しておくと良い。

また、図３に示すように、反応液検出器９は正反射光および拡散反射光の両方を検出できる。この際、ラインセンサー９２が検出する正反射光の光量と、ラインセンサー９３が検出する拡散反射光の光量とは、反応液データＤｌのデューティの変化に対して反転対称の特性となる。そこで、反応液データＤｌの最適化処理においては、ラインセンサー９２とラインセンサー９３の両方の出力を監視し、これらが反転対称の特性を有するか否かに基づきラインセンサー９２の故障等を検出することもできる。

あるいは、図６および図１０では、シートＳでの正反射光量に基づき反応液パッチの状態を検出して、反応液データＤｌを最適化する例が示されていた。しかしながら、反応液パッチに光を照射した際の正反射光と拡散反射光との比に基づき反応液パッチの状態を検出して、反応液データＤｌを最適化しても良い。このように正反射光と拡散反射光との比に基づく例によっても、シートＳに形成された反応液パッチの状態を的確に検出することができる。

また、ステップＳ１０３において、目標正反射光量Ｑｔを実現する反応液データＤｌのデューティ、すなわち最適デューティを求める具体的方法も上述の例に限られない。そこで、ステップＳ１０２での測定結果から得られる変化特性に対して線形補間を行って、目標正反射光量Ｑｔを実現すると算出されるデューティを最適デューティとして求めても良い。

また、上述の反応液データの最適化処理では、複数の反応液パッチを一回的に作成してから、各反応液パッチの状態を検出していた。しかしながら、１個の反応液パッチを作成する度に、この反応液パッチの状態を検出するように構成しても良い。

また、上記のプリンター３００は、平板形状のプラテン３０上で間欠停止するシートＳに対してＸ軸方向に移動する記録ヘッド３４、３５から反応液やインクを吐出していた。しかしながら、特開２０１５−１３４４６０号公報に記載のように、プリンター３００は、回転ドラム３０に支持されるシートＳを所定の搬送方向へ搬送しつつ、回転ドラム３０の周面に沿って並ぶ複数のヘッドから反応液やインクを吐出するものでも構わない。

３００…プリンター、３４…記録ヘッド、３５…記録ヘッド、９…反応液検出器、４００…プリンター制御部、Ｓ…シート、Ｓ１０１〜Ｓ１０４…反応液データの最適化処理の各ステップ

Claims (5)

1. 反応液を記録媒体に付与する反応液付与部と、
   反応液の作用によって凝集する色材を含むインクを前記記録媒体に付与するインク付与部と、
   前記記録媒体に付与された反応液の状態を検出する検出部と、
   前記反応液付与部により反応液を前記記録媒体に付与してから前記インク付与部によりインクを前記記録媒体に付与する印刷処理を実行する制御部と
   を備え、
   前記検出部は、反応液が付与された前記記録媒体に光を照射した際の正反射光と拡散反射光との比に基づき、前記記録媒体に付与された反応液の状態を検出し、
   前記制御部は、前記反応液付与部により複数の付与態様で前記記録媒体に付与された反応液の状態を前記検出部により検出した結果に基づき、前記印刷処理で反応液を付与する前記付与態様を決定し、
   前記反応液付与部は、前記印刷処理において、前記制御部が決定した前記付与態様で反応液を前記記録媒体に付与する印刷装置。
2. 前記複数の付与態様は、前記記録媒体のうち反応液により被覆される部分の割合が異なる請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記複数の付与態様は、反応液が付与される前記記録媒体の位置のパターンが異なる請求項１または２に記載の印刷装置。
4. 前記制御部により決定された前記付与態様を記憶する記憶部を備え、
   前記反応液付与部は、前記印刷処理において、前記記憶部に記憶された前記付与態様で反応液を前記記録媒体に付与する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の印刷装置。
5. 前記制御部は、前記印刷処理で反応液を付与する前記付与態様を前記複数の付与態様のうちから決定する請求項１ないし４のいずれか一項に記載の印刷装置。

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