JP2005297552A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体や記録液滴の種類に応じて記録媒体に対する記録液滴の浸透速度を最適に制御し、滲みを防止する。
【解決手段】電気粘性効果を有する液体を、記録媒体に向けて液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、前記記録媒体上に着弾した液滴に電界を付与する電界付与手段と、前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出手段と、前記記録媒体の検出結果に応じて、前記記録媒体上に着弾した液滴の前記記録媒体に対する浸透速度が所定の浸透速度となるように、前記電界付与手段が前記記録媒体上に着弾した液滴に付与する電界の電界強度を制御する電界強度制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供することにより、前記課題を解決する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に、記録媒体に液滴を打滴してドットにより画像を形成する画像形成装置における記録制御技術に関する。

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（インク吐出ヘッド）を有するインクジェット記録装置（インクジェットプリンタ）が知られている。このインクジェット記録装置は、インクジェットヘッドと記録媒体を相対的に移動させながら、ノズルからインクを液滴として吐出して、記録媒体上にドットを形成することにより、画像を形成するするものである。

このようなインクジェット記録装置におけるインク吐出方法として、従来から様々な方法が知られている。例えば、圧電素子（圧電アクチュエータ）の変形によって圧力室（インク室）の一部を構成する振動板を変形させて、圧力室の容積を変化させ、圧力室の容積増大時にインク供給路から圧力室内にインクを導入し、圧力室の容積減少時に圧力室内のインクをノズルから液滴として吐出する圧電方式や、インクを加熱して気泡を発生させ、この気泡が成長する際の膨張エネルギーでインクを吐出させるサーマルインクジェット方式などが知られている。

このようにインクジェット記録装置においては、ノズルから吐出されたインクによって形成されるドットを組み合わせることによって１つの画像が表現されている。これらドットのサイズを小さくし、高密度化して、１画像あたりの画素数を多くすることによって高画質が実現されている。

しかし、ドットを高密度化することにより、記録媒体上で隣接あるいは重なったインク液滴（ドット）が滲んだり、混色が発生する場合があり、滲みや混色が発生すると品質が劣化するという欠点があった。

そこで、従来から、このようなインクの滲みや混色を防止するための様々な提案がなされている。例えば、記録ヘッドにより、電気粘性効果を有する記録液を液滴化させ、表面に電界が形成された中間転写媒体に付着させることにより、転写媒体上で液滴の粘度を上昇させ、記録液が増粘した状態で被転写媒体へ転写させることにより、記録ヘッドの過剰な広がり、混色を防止し、高品位印字を可能とする記録装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また、例えば、記録ヘッドにより、電気粘性効果を有する記録液を液滴化させ、電界が形成された被転写体上に付着させることにより、付着した記録液滴の粘性あるいは降伏値を瞬時に増大させ、記録ドットのひげ、滲み、混色を防止し、高品位印字を可能とする記録装置が知られている（例えば、特許文献２等参照）。
特開平５−４３４２号公報 特開平５−４３４３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された記録装置においては、中間転写媒体上での記録液滴の乾燥に時間を要し、記録速度の低下を招き、また、電界付与状態での転写では、転写後の滲みを制御できないという問題がある。

また、同様に上記特許文献２に記載された記録装置においては、電界付与によって記録ドットの滲みの速度を抑えることはできても、電界を外した後において長時間に亘って記録ドットの滲みが進行してしまうという問題がある。

さらに、上記いずれの場合においても、電気粘性効果を有する記録液滴に電界を付与することによって記録ドットの滲み防止が可能なことが開示されているが、記録媒体（被転写体）の種類に応じた記録液滴の記録媒体への浸透速度を最適に制御する方法に関しては開示されておらず、記録ドットの浸透と滲みとの関連性についても全く記載がなく、記録媒体や記録液滴の種類によっては、記録ドットの滲み等を最適に制御することはできな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、記録媒体や記録液滴（インク）の種類に応じて記録媒体に対する記録液滴の浸透速度を最適に制御し、滲みを防止して高品質の画像記録を行うことのできる画像形成装置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、電気粘性効果を有する液体を、記録媒体に向けて液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、前記記録媒体上に着弾した液滴に電界を付与する電界付与手段と、前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出手段と、前記記録媒体の検出結果に応じて、前記記録媒体上に着弾した液滴の前記記録媒体に対する浸透速度が所定の浸透速度となるように、前記電界付与手段が前記記録媒体上に着弾した液滴に付与する電界の電界強度を制御する電界強度制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

これによれば、記録媒体の種類に応じて記録媒体上に着弾したインク液滴を所望のインク浸透速度となるように制御するようにしたため、記録媒体へのインクの滲みを防止して、記録媒体の種類に応じた最適な画像形成が可能となる。

また、請求項２に示すように、請求項１に記載の画像形成装置であって、さらに、前記液体が放射線硬化型液体であり、前記記録媒体上に着弾した液滴に放射線を照射して硬化・定着させる放射線照射手段を有し、前記着弾後の液滴に対して、前記電界付与手段により電界を付与するとともに前記放射線照射手段により放射線を照射することを特徴としている。

これによれば、電界付与により液滴粘度が高くなり浸透速度が遅くなって記録媒体表面上に存在している液滴を放射線照射により記録媒体表面で硬化させることができ、液滴の滲みを確実に防止することができる。

また、請求項３に示すように、前記記録媒体種検出手段が検出した記録媒体種が液滴を主として記録媒体の表面で硬化させて最終的に色素を記録媒体の表面で定着させるようにする表面定着型媒体であった場合に、前記記録媒体上に着弾した液滴の粘度を高くして前記記録媒体上で前記放射線による硬化が完了するまでに前記着弾した液滴量のうち所定割合以下の液滴量が前記記録媒体中に浸透するような浸透速度となるように、前記電界付与手段が前記液滴に付与する電界強度を前記電界強度制御手段により制御されることを特徴としている。

これによれば、記録媒体が液滴を記録媒体の表面で硬化定着させる表面定着型の媒体の場合に、放射線照射により液滴が硬化するまでの液滴浸透量を所定割合以下となるように液滴の浸透速度を制御するようにしたため、滲みの程度を許容範囲内に抑えた液滴の硬化定着が可能となる。

また、請求項４に示すように、前記所定割合以下の浸透液滴量を前記記録媒体の種類に応じて設定するようにしたことを特徴とする。これにより、記録媒体の種類に応じて、最適な許容浸透量を設定することができる。

また、請求項５に示すように、前記所定の割合は、３０％であることを特徴としている。これにより、大半の記録媒体種に対して対応が可能となる。

また、請求項６に示すように、前記所定の浸透速度は、画像内に異なる着弾液滴量が混在する場合その画像内におけるその所定の代表値である代表着弾液滴量を基準として設定することを特徴としている。これにより、複雑な画像に対しても制御負荷を低減することが可能となる。

また、請求項７に示すように、前記代表着弾液滴量は、最小着弾液滴量であることを特徴としている。このように、最もきびしいと思われる条件で代表値を決めることにより最高画質を得ることが可能となる。

また、請求項８に示すように、前記電界強度制御手段は、前記放射線照射手段による照射エネルギー量、前記記録媒体を前記液滴吐出ヘッドと相対的に搬送する搬送速度及び前記着弾液滴量とから前記所定の浸透速度を演算する浸透速度演算部と、液体粘度と浸透速度の相関データを記憶する第１の記憶部と、電界強度と液体粘度の相関データを記憶する第２の記憶部と、電界強度を算出する電界強度算出部を有し、前記電界強度算出部は前記浸透速度演算部で算出された所定の浸透速度と第１の記憶部の相関データと第２の記憶部の相関データとから所定の電界強度を算出することを特徴とする。

これにより、予めデータを記憶・設定しておくことにより、所望の電界強度を容易に演算することが可能となる。

また、請求項９に示すように、前記電界強度制御手段は、前記放射線照射手段による照射エネルギー量、前記記録媒体を前記液滴吐出ヘッドと相対的に搬送する搬送速度及び前記着弾液滴量とから前記所定の浸透速度を演算する浸透速度演算部と、前記液滴に付与される電界強度と、前記液滴の種類及び前記記録媒体の種類から決まる前記液滴の前記記録媒体への浸透速度との相関データから所定の電界強度を演算する電界強度演算部とを有することを特徴とする。これにより、記録媒体と浸透速度との関係を考慮して最適な電界を付与することができる。

また、請求項１０に示すように、請求項１または２に記載の画像形成装置であって、さらに、前記記録媒体種検出手段が検出した記録媒体種が液滴を記録媒体中の受像層内に浸透させて色素を受像層内で定着させる浸透定着型媒体であった場合には、前記電界強度制御手段は前記記録媒体上に着弾した液滴の粘度が低い状態で前記記録媒体に浸透するように制御することを特徴とする。これによれば、記録媒体が液滴を浸透させて受像層内で定着させる浸透定着型の媒体の場合には、受像層内での滲みはないので電界を付与せずに液滴の粘度を低い状態で速く浸透させるようにして最適な画像を形成することができる。

以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、記録媒体や記録液滴（インク）の種類に応じて、記録媒体に対するインクの浸透速度を最適に制御し、滲みを防止して高品質の画像記録を行うことが可能となる。

また、特に、表面定着型媒体の場合に、放射線硬化型インクを用い、記録媒体表面でのインク硬化が完了するまでに、インク浸透量が所定割合以下となるように浸透速度を制御するようにした場合には、滲みの程度を許容範囲以内に抑えて記録媒体表面で硬化させることができ、高画質の画像形成を行うことが可能となる。

以下、添付した図面を参照して、本発明に係る画像形成装置について詳細に説明する。本実施形態の画像形成装置は、記録媒体（受像層）に応じて、記録媒体上に打滴された記録ドットの記録媒体への浸透速度を制御することにより、記録ドットの滲みを防止して、最適な画像を形成するようにしたものである。

図１は、本発明の一実施形態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、インクを吐出する印字ヘッド（インク吐出ヘッド）を有して構成される印字部１２と、印字部１２に供給するインクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、記録紙（記録媒体）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、印字部１２の印字ヘッドのノズル面（インク吐出面）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を搬送する吸着ベルト搬送部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、印字（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）のマガジンが示されているが、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、またはこれと併用して、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。

給紙部１８のマガジンには、用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１８ａが取り付けられている。この情報記録体１８ａの情報は、媒体種検出手段６０によって読み取られ、使用される記録紙１６の種類が自動的に判別されて、記録紙１６の種類に応じた適切なインク吐出が実現されるようにインク吐出制御が行われるとともに、詳しくは後述するが、記録紙１６の種類に応じて、記録ドットの浸透速度が最適に制御されるようになっている。

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り巻き癖が残り、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は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、記録紙１６の印字面が多少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。

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（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は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。

デカール処理後、カットされた記録紙１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ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の印字ヘッド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の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引孔（図示省略）が形成されている。図１に示したように、ローラ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の印字ヘッド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３４が設けられており、この吸着チャンバ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が吸着保持されるようになっている。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方、例えば図１に示す例ではローラ３１に、モータ３７の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の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に矢印で示したように、搬送速度Ｖで左から右へと搬送される。また、モータ３７の駆動は、搬送制御手段６２によって制御され、搬送制御手段６２によって設定される搬送速度Ｖは、後述する記録ドットの最適な浸透速度の演算に用いられる。

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な図示はしないが、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等がある。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線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・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・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。従って、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成される用紙搬送路上において印字ヘッド１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録紙１６に加熱空気を吹き付け、記録紙１６を加熱する。印字直前に記録紙１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

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送り方向と直交する方向に配置した、いわゆるフルライン型のヘッドとなっており、詳細な構造例は後述するが、印字部１２は、本インクジェット記録装置１０が印字対象とする最大サイズの記録紙１６の少なくとも一辺を超える長さに渡ってインク吐出口（ノズル）が複数配列されたライン型ヘッドが各色毎に黒色用印字ヘッド１２Ｋ、シアン用印字ヘッド１２Ｃ、マゼンタ用印字ヘッド１２Ｍ、イエロー用印字ヘッド１２Ｙとそれぞれが並列して配置されている。

図１に示すように、インク貯蔵／装填部１４は、印字部１２を構成する各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するタンクを有し、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）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。

本実施形態の印字検出部２４は、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ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２次元配列されてな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、印字部１２の各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによって印字されたテストパターンを読み取り、各印字ヘッドの吐出検出を行う。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などで構成される。また、印字検出部２４は、打滴されたドットに光を照射させる光源を備えている。

印字検出部２４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４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。なお、大きめの用紙に本画像（目的の画像を印刷したもの）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４８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１では図示を省略したが、本画像の排紙部２６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。

また、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、詳しくは後述するが、記録紙１６の種類によって、ＵＶインク（紫外線硬化インク）あるいはＥＢインク（電子線硬化インク）等の放射線硬化型インクに電気粘性効果を持たせたインクを用いて、このインクに電圧を印加してその粘度を変化させて記録紙１６への浸透速度を最適に制御することにより、滲みを防止するようにするものであり、そのために、以上述べたものの他に、以下のような構成を有している。なお、ここで放射線硬化型インクというときの放射線には、紫外線（ＵＶ）等の電磁放射線及び電子線等の粒子線が含まれるものとする。

すなわち、本インクジェット記録装置１０は、以上の他、インク種検出手段６４、記録紙１６上に着弾したインクに電界を付与する電界付与手段としての電極６６、電極６６を制御する電界強度制御手段６８、記録紙１６上に着弾したインクにＵＶ光を照射して硬化・定着させる光重合照射手段としてのＵＶ光源７０及びＵＶ光源７０を制御する照射制御手段７２を有している。電極６６及びＵＶ光源７０は各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙの下流側にそれぞれ配置されている。また、記録紙１６の種類によっては、インク粘度は低い状態のまま速く浸透定着させるようにし、このとき、隣接した記録ドットが着弾干渉（混色）を起こさないように打滴インターバル（打滴タイミング）を制御するようにしており、そのため打滴制御手段７４を有している。これらの検出手段、制御手段等については、詳しくは後述する。

次に、印字部１２の印字ヘッドの構造について説明する。印字部１２は、各色のインク毎に設けられている。印字ヘッドは、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の各色のインクを吐出する各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙによって構成されるが、これらの構造は共通しているので、以下これらを代表して図２に示す
うな印字ヘッド５０として説明することとする。

図２は、印字ヘッド５０の構造を示す平面透視図である。図２に示すように、印字ヘッド５０は、ノズル５１とインク供給口５３を有する圧力室５２によって構成される圧力室ユニット５４が２次元的に千鳥状に配列されて構成されている。

図２に示すように、各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１とインク供給口５３が設けられている。各圧力室５２は、インク供給口５３を介してインク共通流路（図２では図示省略）と連通されている。

図２は、平面透視図であり、ノズル５１は、図の紙面の裏側に向けて開口されており、図で印字ヘッド５０の下側を図の矢印Ｓ方向に搬送される記録紙１６に向けて（図の裏面側に）ノズル５１からインクが吐出される。また、図２に示すように、印字ヘッド５０は、記録紙１６の搬送方向（矢印Ｓ方向）と直交する矢印Ｍ方向を長手方向として、記録紙１６の最大紙幅に対応し得るラインヘッドである。

このように、記録紙１６の紙幅の全域をカバーするフルライン型ヘッドである印字ヘッド５０を有する印字部１２によれば、矢印Ｓで示す記録紙１６の搬送方向（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１回行うだけで（すなわち、１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５０が記録紙１６の搬送方向と直交する図２に矢印Ｍで示す方向（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、ここで主走査及び副走査について説明する。主走査及び副走査とは、印字ヘッドにおけるノズルの駆動方法をいい、以下のように定義される。

すなわち、用紙（記録紙１６）の全幅に対応したノズル列を有するフルラインヘッドにおいて、ノズルを駆動する場合には、（１）全ノズルを同時に駆動、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロック毎に片方から他方に向かって順次駆動、等の駆動方法があり、用紙の幅方向（用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。

例えば、図２に示すように、２次元マトリクス状にノズル５１が配列された印字ヘッド５０において、ノズル５１を駆動する場合には、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、図２において、２次元マトリクス状に配列された各列を構成する、ノズル５１−１１、５１−１２、・・・、５１−１６、及びノズル５１−２１、・・・、５１−２６、及びノズル５１−３１、・・・、５１−３６、・・・等をそれぞれ１つのブロックとして、記録紙１６を図中の矢印Ｓ方向に搬送しながら、各ブロック中のノズルを記録紙１６の搬送速度に応じて、それぞれ、ノズル５１−１１、ノズル５１−２１、ノズル５１−３１、・・・から、ノズル５１−１６、ノズル５１−２６、５１−３６、・・・等へ向かって順次駆動することで、記録紙１６上に各ノズル５１から吐出された記録ドットが記録紙幅方向（搬送方向と直交する矢印Ｍ方向、主走査方向）に、１ラインとして印字される。

一方、印字ヘッドと記録紙を相対的に移動することによって、上記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、繰り返し行うようなノズルの駆動を副走査と定義する。

また、図３に図２中のIII-III 線に沿った圧力室ユニット５４の断面図を示す。

図３に示すように、圧力室ユニット５４は、圧力室５２の天面を構成している加圧板（振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７に駆動電圧を印加することによって、アクチュエータ５８が変形してノズル５１からインクが吐出されるようになっている。

また、インクがノズル５１から吐出されると、インク共通流路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に供給されるようになっている。

なお、本実施形態では、印字ヘッド５０としては図２に示したようにノズル５１（圧力室ユニット５４）が２次元マトリクス状に配列されたフルライン型ヘッドとして説明するが、図４に示すように短尺の２次元に配列されたヘッド５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせて、記録紙１６の全幅に対応する長さとしてもよい。

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。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７８、システムコントローラ８０、画像メモリ８２、搬送制御手段６２、プリント制御部８６、画像バッファメモリ８８、ヘッドドライバ９０等を備えている。

通信インターフェース７８は、ホストコンピュータ７６から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース７８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ースやセントロニクスなどのパラレルインターフェー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（図示省略）を搭載してもよい。ホストコンピュータ７６から送出された画像データは、通信インターフェース７８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８２に記憶される。画像メモリ８２は、通信インターフェース７８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８０を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ８２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８０は、通信インターフェース７８、画像メモリ８２、搬送制御手段６２等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ８０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、ホストコンピュータ７６との間の通信制御、画像メモリ８２の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ３７を制御する制御信号を生成する。搬送制御手段６２は、システムコントローラ８０からの指示にしたがってモータ３７の駆動を制御する。

プリント制御部８６は、システムコントローラ８０の制御に従い、画像メモリ８２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、補正等の処理を行う信号制御部である。プリント制御部８６において所要の信号処理が施され、該画像データに基いてヘッドドライバ９０を介して印字ヘッド５０のインク液滴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。

プリント制御部８６には画像バッファメモリ８８が備えられており、プリント制御部８６における画像データ処理時に画像データやパラメータ等のデータが画像バッファメモリ８８に一時的に格納される。なお、図４において画像バッファメモリ８８はプリント制御部８６に付随する態様で示されているが、画像メモリ８２と兼用することも可能である。また、プリント制御部８６とシステムコントローラ８０とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。

また、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、前述したように、この他記録紙１６の種類を検出する媒体種検出手段６０、インクの種類を検出するインク種検出手段６４、電気粘性効果を有するインクに電界を付与してその粘度を変化させる電極６６を制御する電界強度制御手段６８、放射線硬化インクであるＵＶインクにＵＶ光を照射するＵＶ光源７０を制御する照射制御手段７２及び隣接する記録ドット間で混色が発生しないように打滴タイミングを制御する打滴制御手段７４を有している。

これらの各検出手段や制御手段は、システムコントローラ８０によって制御され、特に、打滴制御手段７４は、プリント制御部８６内に設けられている。

本実施形態のインクジェット記録装置１０は、記録媒体（記録紙１６）の種類が表面定着型媒体で、用いられるインクが電気粘性効果を有するＵＶ硬化インクの場合には、記録媒体に着弾したインクに電界を付与してインクの粘度を変えて（インクを増粘させて）記録媒体へのインクの浸透速度を制御して、表面にインク液滴が存在した状態でＵＶ硬化を行い、滲みを防止するようにするものであり、一方、記録媒体の種類が浸透定着型媒体の場合には、着弾したインクに電界を付与せずインクの粘度が低い状態で速く浸透させて定着させるようにし、さらに、このときは隣接した記録ドット間においてその打滴タイミング（打滴インターバル）を制御して着弾干渉をも防止するようにするものである。

なお、ここで、表面定着型媒体とは、インクを主として記録媒体の表面で硬化させて、最終的に色素は記録媒体の表面で定着させるようにした記録媒体を言い、例えば普通紙が該当する。表面定着型媒体の場合、全くインクは浸透しないのではなく、一部のインクが記録媒体の内部に浸透してしまうこともある。また、浸透定着型媒体とは、インクを記録媒体中の受像層内に浸透させて、色素（溶質）を受像層内で定着させるものであり、最終的に色素は受像層内で定着するような記録媒体を言い、例えばインクジェット専用紙が該当する。このとき、インクが水系の溶媒の場合には、溶媒は、最終的には乾燥により蒸発する。

記録媒体（記録紙１６）の種類は、前述したように、媒体種検出手段６０が、給紙部１８のマガジンに取り付けられた情報記録体１８ａからその情報を読み取って検出する。インク種はインク種検出手段６４によって検出される。これらの検出方法は、特に限定されるものではなく、様々な方法が適用可能である。例えば、インクの場合にも、記録媒体と同様に、インク貯蔵／装填部１４に装着されるインクタンクに取り付けられたインク種情報が記録された情報記録体から読み取るようにしてもよいし、別途オペレータが入力するようにしてもよい。

また、ここで用いられる電気粘性効果インクとは、電界を付与（電圧印加）することにより瞬間的に見かけ上の粘度が上昇するような効果（これを電気粘性（Electro Rheological)効果という。）を有するインクであり、電界のオン／オフにより粘度が可逆的に変化するものである。なお、このような電気粘性効果を有する電気粘性効果流体には、分散型と、均一系の２種類がある。

分散型は、電気絶縁性溶媒中に誘電体微粒子が液体内に分散させられたもので、電界が付与されない状態では、微粒子が分散されたままの状態で、粘性の低い状態であるが、電界を付与すると、分極した粒子が電界方向に繋がった鎖状構造（橋）を形成し、この橋が流体の粘度を増大させる働きをするため流体の粘度が上昇したような挙動をとるものである。分散型の電気粘性流体には、含水系と非含水系がある。

また、均一系は、液晶などのように分子やドメインが電界方向に配向し、異方性を示すものである。均一性の電気粘性流体は現状では粘性変化が少ないため、インクジェットプリンタ用途には分散型の電気粘性流体が向くと考えられている。

また、本実施形態では、放射線硬化型インク（ＵＶ硬化型インク等）が用いられるが、このようなインクに対して電気粘性効果を持たせるようにしている。このように放射線硬化型インクに電気粘性効果を持たせたインクの作成方法としては、例えば、少なくとも放射線硬化モノマー、重合開始剤を含む液体に固体微粒子（シリカゲル、澱粉、デキストリン、カーボン、石膏、ゼラチン、アルミナ、セルロース、マイカ、ゼオライト、カオライト等）を分散させる方法や、顔料微粒子そのものを電気粘性効果の分散剤として利用する方法や、染料または顔料をマイクロカプセル化し、その表面を絶縁処理することにより電気粘性効果の分散剤として利用する方法、あるいは、均一系電気粘性流体を混合させる方法などが考えられる。

記録媒体が表面定着型の場合には、記録媒体に着弾したインクを記録媒体の表面で定着させ、滲みを防止するために、着弾したインクが記録媒体に所定量以上浸透しないように、浸透速度を制御する。ここで、インクの浸透速度とは、記録媒体上に着弾したインク液滴が記録媒体に浸透するときに、単位時間に記録媒体中に浸透するインク液滴量をいうものとする。

浸透速度の制御は、記録紙１６に着弾した電気粘性効果を有するインクに対して、電極６６によって付与する電界強度を制御して、インクの粘度を制御することによって行われる。このとき、電界強度制御手段６８において、最適な浸透速度を演算し、それに対応したインク粘度となるように電極６６によって付与される電界の電界強度が制御される。

図１に示す例では、電界を付与する電極６６は、印字部１２の下流側に設置され、インク着弾後に電界を付与するようにしているが、印字部１２より上流側に電極６６を設けてインク着弾前から記録紙１６に電界を付与するようにしてもよい。ただし、ノズル５１内のインクが電界の影響を受けて増粘し、ノズル詰まりを起こすことも考えられるため、図１のように下流側に設ける方が好ましい。

なお、電極６６の下流側には、除電手段を設けるようにしてもよい。これにより、記録紙１６が帯電してベルト３３から離れ難くなり搬送に支障をきたすのを防止することができる。また、この除電手段は、特別にこのための手段を設置するのではなく、例えば搬送ローラ等に導電性を持たせて、搬送中に自然に除電できるようにして、搬送ローラ等で除電手段を兼用するようにしてもよい。

また、記録媒体が浸透定着型の場合には、電界を付与せずに粘度を低くして、速く浸透させて定着させるようにする。このとき、隣接記録ドットの着弾干渉を防止するために、打滴制御手段７４によって、打滴タイミングが制御される。

次に、これらの電界強度制御及び打滴タイミング制御について説明する。まず、電界強度制御手段６８における電界強度制御について説明する。

図６は、電界強度制御手段６８の詳細を示すブロック図である。図６に示すように、電界強度制御手段６８は、浸透速度演算部１０２、インク粘度と浸透速度相関データ記憶部（第１の記憶部）１０４、電界強度とインク粘度相関データ記憶部（第２の記憶部）１０６及び電界強度演算部１０８を含んで構成されている。

浸透速度演算部１０２は、ＵＶ（光重合）照射エネルギー量、記録媒体搬送速度及び着弾インク液滴量から所望の最適浸透速度を演算するものである。このため、浸透速度演算部１０２は、システムコントローラ８０を介して画像メモリ８２から画像データを受け取ると、これから着弾インク液滴量を算出するとともに、照射制御手段７２からＵＶ照射エネルギー量を、また搬送制御手段６２から記録媒体搬送速度を受け取る。

ここでインク浸透速度の所望の最適な値とは、図７（ａ）に示すように記録紙１６に着弾したインク滴１１２が、記録紙１６の表面にインク液滴が存在している状態でＵＶ硬化を完了する必要があるため、インク着弾時からＵＶ硬化が終了するまでの時間内に、図７（ｂ）に示すように、記録紙１６に浸透したインク滴１１２ｂの量が、図７（ａ）の着弾したインク滴１１２のうち、３０％以下で、記録紙１６表面に残ったインク滴１１２ａの量が着弾したインク滴１１２の７０％以上となるような浸透速度が好ましい。

このとき、インク浸透速度を制御して、インク滴１１２のうち記録紙１６に浸透したインク滴１１２ｂの割合をいろいろ変化させた場合の滲みを観察、評価した結果を以下のような表１に示す。表１に示すように、着弾インク量に対する浸透インク量の割合が３０％以下の場合には、滲みは視認されず、特に浸透インク量の割合が１５％の場合には倍率１０倍のルーペを用いても、ほとんど滲みは視認されなかった。また逆に、浸透インク量の割合が３０％を越えると滲みが視認されるようになり、さらに浸透インク量の割合が多くなる程、滲みの程度が大きくなることがわかった。

このように、記録紙１６に浸透したインク滴１１２ｂの量を着弾したインク滴１１２の量の３０％以下とすることで、滲みを視認できない程度にすることができる。なお、より好ましくは、浸透するインク滴１１２ｂの量を、着弾したインク滴１１２の量の１５％以下とすることが良い。

このような、最適の浸透速度Ｖｏ［pl/sec] は、次のようにして演算される。すなわち、画像データから算出された画像内の代表ドットの着弾インク液滴量をＶｄ[pl]、搬送制御手段６２から受け取った記録媒体搬送速度をＶ[mm/sec]、図１に示すインク着弾から硬化処理が終了するまでの距離（略、印字部１２からＵＶ光源７０の端部までの距離）をＬ[mm]、着弾からＵＶ光源７０による硬化完了までの時間をｔ_c [sec] とする。ただし、ｔ_c ＜Ｌ／Ｖとなるように、ＬとＶが設定される。このｔ_c は、ｔ_c ＝ｆ（Ｅ，Ｖ，Ｖｄ）の関数であり、ＵＶ照射エネルギー量Ｅと搬送速度Ｖと着弾インク液滴量Ｖｄで決まる。

このとき、記録紙１６への浸透量がインク着弾時のインク液滴量の３０％以下となるためのインクの許容浸透速度Ｖｏは、次の式（１）によって演算される。

Ｖｏ＝０．３×Ｖｄ／ｔ_c ・・・・・・（１）
従って、Ｖｏ＝０．３×Ｖｄ／ｔ_c 以下の最適浸透速度となるように、電界強度を制御するようにすればよい。

なお、上の演算において、着弾インク液滴量として、画像内の代表ドットの着弾インク液滴量Ｖｄを用いているのは、画像内に異なる着弾インク液滴量が混在する場合を考慮したものであり、これにより複雑な画像に対しても、制御負荷を低減することができる。

インク粘度と浸透速度相関データ記憶部１０４は、図８に示すような、インク粘度と浸透速度との相関関係を示すデータを記録媒体種及びインク種毎に記憶している。また、電界強度とインク粘度相関データ記憶部１０６は、図９に示すような、電界強度とインク粘度との相関関係を示すデータをインク種毎に記憶している。なお、図９のグラフは直線となっているが電気粘性流体の種類によっては曲線となる場合もある。

電界強度演算部１０８は、これらのデータを用いて許容浸透速度を実現するために必要な電解強度を演算する。すなわち、いま演算した許容浸透速度Ｖｏを基に図８に示す粘度−浸透速度相関データを適用して、許容浸透速度Ｖｏに対応する許容粘度νｏが算出される。また、この許容粘度に図９の電界強度−粘度相関データを適用して、対応する所定の電界強度Ｅｏが算出される。

電界強度制御手段６８は、このようにして演算した所定の電界強度Ｅｏ（またはＥｏ以上で）で電界付与手段である電極６６を駆動するための電界制御信号１１０を電極６６に対して出力する。

電界強度制御手段６８は、以上のように許容浸透速度に対応する所定の電界強度を演算するが、その結果図１０に示すような、浸透速度と電界強度の関係を示すグラフが、インク種と記録媒体種毎に得られる。従って、図１０に示すような浸透速度と電界強度の相関データを、インク種と記録媒体種の組み合わせ毎に、予め持っておくようにすれば、さらに演算が簡単になる。

次に、記録媒体種が浸透定着型媒体の場合に、インクを低粘度の状態で早く浸透させるとともに、画像記録時に隣接したドット間の着弾干渉防止のために行われる打滴制御手段７４における打滴タイミング制御について図１０乃至図１５を用いて説明する。

インクジェット記録装置１０では、浸透定着型媒体である記録紙１６上に形成されるドットが重なり合う場合に、先に打滴されたインク滴１２０が記録紙１６に浸透が終了する前に次に打滴されるインク滴１３０（図１３に図示）の打滴を行うように打滴（記録）タイミングが制御される。

図１１には、先に打滴されたインク滴１２０が示されている。インク滴１２０の記録紙１６表面上の液滴直径はＤ1aである。染料系インクを用いると、記録紙１６の表面に着弾したインク滴１２０は、時間の経過とともに記録紙１６の受像層（図示省略）内に浸透し、その浸透はインク滴１２０の外側から内側に向かって完了するのでインク滴の直径は中心に向かって徐々に小さくなる。

所定の時間Ｔが経過すると、記録紙１６表面の溶媒がなくなり、インク滴１２０は記録紙１６に完全に浸透する。ここで、所定の大きさ（本実施形態では、着弾時のインク滴直径と同じ直径）を有するドットが形成される。この時間Ｔを完全浸透時間とする。

図１２は、図１１中XII-XII 線に沿う断面図であり、記録紙１６にインク滴１２０が着弾した直後の状態を示している。図１３には、インク滴１２０が記録紙１６に着弾した後、完全浸透時間Ｔ未満の所定の時間が経過して記録紙１６表面のインク滴１２０の直径がＤ1bになった状態を示している。

なお、図１３中破線で示した円は、インク滴１２０によって形成されるドット１２２を示し、その大きさはインク滴１２０が記録紙１６に着弾したときのインク滴の大きさと略同一である。すなわち、インク滴１２０により直径Ｄ1aのドット１２２が形成される。

また、図１３には直径Ｄ2aのインク滴１３０を打滴して、ドット１２２とのドット中心間の間隔（ドットピッチ）Ｐt で、ドット直径Ｄ2aであるドット１３２を形成させる様子を示している。

先に打滴されたインク滴１２０が記録紙１６に着弾してからの時間δＴが経過した後の直径Ｄ1bと、記録紙１６に着弾したときのインク滴１３０の直径Ｄ2a、インク滴１２０とインク滴１３０との間隔（インク滴１２０及びインク滴１３０より形成されるドットの中心間の距離であるドットピッチに相当する。）Ｐｔの関係が次式（２）
Ｄ1b ＜ ２×Ｐｔ − Ｄ2a ・・・・・・（２）
を満たす場合には、記録紙１６の表面において、インク滴１２０とインク滴１３０とは混合しないので、インク滴１２０及びインク滴１３０から形成されるドット１２２及びドット１３２（図１３では、インク滴１３０と同じ大きさで同じ位置に形成される）の形状が崩れない。従って、所望のドット形状を得ることができる。

ここで、ドット１２２とドット１３２とが重なる条件は、式、Ｐｔ＜（Ｄ1a／２）＋（Ｄ2a／２）で表される。言い換えると、ドット１２２とドット１３２とが重なる条件は、ドット１２２の半径とドット１３２の半径との和がドットピッチＰｔよりも大きい場合である。

図１３に示したドット１２２は、インク滴１２０が記録紙１６に浸透していない領域（インク滴１２０として示されている領域）と、インク滴１２０の記録紙１６への浸透が終了し、記録紙１６の受像層内部にインク色素（溶質）が保持されている領域（破線で示されたドット１２２の領域からインク滴１２０として示した領域を除いた領域）と、が存在し、上述した２つの領域のうち、インク滴１２０の記録紙１６への浸透が終了した領域には、他のインク滴１３０を着弾させることができる。

図１４は、図１３中のXIV-XIV 線に沿ったインク滴１２０及びインク滴１３０の断面を示す断面図（図１２に相当）である。インク滴１３０が記録紙１６へ浸透する際に、ドット１２２とインク滴１３０が重なる部分では、記録紙１６の受像層内においてインク滴１２０とインク滴１３０との混合が発生しても、インク滴１２０は既に受像層内に浸透しておりインク色素（溶質）が受像層内で保持されているので、受像層内部でのドット１２２の形状はほとんど変化することがない。

インク滴１３０が記録紙１６へ着弾してから前述した完全浸透時間Ｔが経過すると、インク滴１３０の記録紙１６への浸透が終了し、図１４に示すように、直径Ｄ1aのドット１２２と直径Ｄ2aのドット１３２が形成される。

図１６は、図１５中のXVI-XVI 線に沿ったドット１２２及びドット１３２の断面を示す断面図である。

このように、２つのドットが重なる場合に、先に打滴されたインク滴の浸透が終了する完全浸透時間Ｔを待たずに（Ｄ1b＞０の状態において）、次のインクを打滴することができる。

すなわち、先に着弾したインク滴１２０と次に着弾するインク滴１３０との間隔Ｐｔ、インク滴１３０の着弾時の直径Ｄ2a、からインク滴１３０着弾時に上記式（２）を満足するインク滴１２０の直径Ｄ1bを求め、求められたインク滴１２０の直径Ｄ1bと、インク滴１２０の着弾時の直径Ｄ1aと、から浸透時間δＴが求められる。このように求められた浸透時間δＴを打滴インターバルとしてインク滴１２０とインク滴１３０との打滴タイミングが制御される。

インク色素の分子構造が大きく、溶媒に溶解しないで溶媒中に混合される（顔料系の多くはこのタイプ）インクの場合、記録紙１６の表面にインク滴が着弾すると溶媒が受像層内へ浸透し、色素は一部受像層内部へ浸透するものがあるものの、色素の多くは用紙表面上で固化する。このようにインク色素の多くが記録紙１６表面で固化する顔料系インクについても上述した打滴タイミング制御を適用することが可能である。

その際、溶媒の浸透は外側から内側へ向かって完了する。従って、記録紙１６表面上のインク滴どうしの混合を防止するために、上述したような打滴制御方法を好適に利用することが可能である。

図１７は、上述した打滴制御を実行させる打滴制御手段７４の詳細を示すブロック図である。なお、この打滴制御手段７４は図５に示したシステム（プリント制御部８６）に含まれている。

図５に示したホストコンピュータ７６から画像データ２００を取得すると、ドットデータ生成部２１０において、ＲＧＢデータからＣＭＹデータへの変換、濃淡インクの振り分け、ＣＭＹＫドットデータの生成が行われる。

次に、不等式演算部２１２において、２つのドット（例えば、図１５に示したインク滴１２０及びインク滴１３０）のピッチＰｔ、後に打滴されるインク滴（図１５のインク滴１３０）の直径Ｄ2aから、先に打滴されたインク滴（図１５のインク滴１２０）の直径Ｄ1bが求められる。

一方、ドット径演算・記憶部２１４に記憶されている使用するインク滴サイズの時間変化に関する情報が参照され、タイミング演算部２１６において、先に打滴されるドットを形成するインク滴における着弾時の液滴直径Ｄ1aから前述したＤ1bになるまでの浸透時間δＴ（打滴インターバル）が求められる。更に、該浸透時間δＴから副走査方向のタイミング制御パラメータ（記録紙搬送速度等）、主走査方向のタイミング制御パラメータが決定される。

このようにして求められた浸透時間δＴ、副走査方向のタイミング制御パラメータ、主走査方向のタイミング制御パラメータに基づいて、ノズル駆動信号生成部２１８において、各ノズルの駆動信号２２０が生成される。

ここで、インク滴の記録紙１６への浸透速度は、主としてインクの種類、記録紙１６の種類、循環温度、湿度などに依存する。

ドット径演算・記憶部２１４ではこれらの情報をデータテーブル化して記憶すると共に、演算により算出された浸透時間δＴを求める際のパラメータをタイミング演算部２１６に提供している。

なお、前記直径Ｄ1a及び前記直径Ｄ2a及びドット間隔Ｐｔより前記直径Ｄ1bが予め計算され登録されているデータベースから前記直径Ｄ1bのデータを参照して浸透時間δＴを求めてもよい。このデータベースは、インクジェット記録装置１０内部に備えられてもよいし、外部に備えられていてもよい。

例えば、インクカートリッジ装填時にインク種検出手段６４によりインク種類情報２３０を読み込み、インク種類情報２３０を記憶しておき、印字実行時にこのインク情報をタイミング演算部２１６に提供してもよい。同様に、記録紙１６を装填する際に、媒体種検出手段６０により、用紙種類情報２３２を読み込み、これを記憶することも可能である。

以下、本実施形態の作用を、図１８のフローチャートに沿って説明する。

まず、図１８のステップＳ１００において、印字開始にあたり、インク種検出手段６４により、インク種を検出するとともに、媒体種検出手段６０により、記録紙１６の種類を検出する。なお、本実施形態では、インクは前述したようなＵＶ硬化インクに電気粘性効果を持たせたものを用いるものとし、記録紙１６は、このインクとの関係で前述したような表面定着型媒体または浸透定着型媒体のいずれかに分類されるものとする。

次にステップＳ１１０において、システムコントローラ８０は、この検出結果に基いて、記録紙１６の種類が表面定着型媒体か浸透定着型媒体かを判断し、記録紙１６の種類に応じた処理を行うようにする。この判断手法は、特に限定されるものではない。例えば、検出された記録媒体種とインク種との組み合わせで求まるインク浸透速度で閾値を予め設定しておき、インク浸透速度がこの閾値より小さい場合には、表面定着型媒体とし、インク浸透速度がこの閾値より大きい場合には、浸透定着型媒体であると判断するようにしてもよいし、あるいは、記録媒体の種類に応じて、予めプリセットしておくようにしてもよい。

ステップＳ１１０において記録紙１６が表面定着型媒体であると判断された場合には、ステップＳ１２０以下の処理へ進み、インク液滴が所定量以上浸透せず、インク液滴が記録紙１６の表面に存在した状態でＵＶ硬化させるようにするために、電気粘性効果を有するＵＶ硬化インクに対して、所定の電界を付与してインクの粘度を変化させ、インクの記録紙１６への浸透速度を制御する。

すなわち、ステップＳ１２０において、まず電界強度制御手段６８の浸透速度演算部１０２において、所望のインク浸透速度を前述したようにして算出する。次に、ステップＳ１３０において、電界強度演算部１０８は、インク粘度と浸透速度相関データ記憶部１０４の相関データを用いて許容浸透速度に対応する最適粘度を算出する。次にステップＳ１４０において、電界強度演算部１０８は、電界強度とインク粘度相関データ記憶部１０６の相関データを用いて所定の電界強度を算出する。

電界強度制御手段６８は、算出された所定の電界強度に対応する電界制御信号１１０を生成し、これにより、記録紙１６上に着弾したインクに電界を付与するための電極６６を制御する。すなわち、ステップＳ１５０において、電極６６は電界強度制御手段６８からの電界制御信号１１０により電極６６間の空間に電界を発生させ、その中を搬送される記録紙１６表面上に着弾したインク液滴に電界を付与するようにする。またこのとき、同時に照射制御手段７２はＵＶ光源７０を制御してインク液滴にＵＶ光を照射するようにする。

次にステップＳ１６０において、画像データに基いて、印字部１２により記録紙１６に対して画像記録を行い、記録紙１６を搬送すると記録紙１６上に着弾したインクに対して電界が付与されて、インクの粘度が高くなりインクの浸透速度が遅くなる。同時にＵＶ光が照射されインクが記録紙１６の表面上に存在している間にＵＶ硬化されて、滲みのない高画質な画像記録が実現される。

このとき、所望のインク浸透速度を実現するための必要最小限の電界を付与することにより、印字ヘッド内のインクに対する電界の影響を少なくすることが可能となり、電界によるインクの増粘による不吐出を防止することができる。

また、一方、ステップＳ１１０において、記録紙１６が浸透定着型媒体であると判断された場合には、電界を付与せずにインク粘度が低い状態でインクを記録紙１６に早く浸透させるようにする。即ち、ステップＳ１７０において、電界を付与しないようにしてインク粘度を低い状態に制御して、早くインクが浸透するようにする。そしてステップＳ１８０において、上述したように打滴タイミングを制御しつつ画像記録を行う。

この場合、インク浸透速度が速いので、前述したように、ドットを重ねて形成する場合でも、比較的短い打滴インターバルを設定し、前述したような打滴インターバルで打滴制御することにより、隣接ドット間の着弾干渉を防止することができる。

以上、本発明の画像形成装置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。

本発明の一実施形態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全体構成図である。 印字ヘッドの構造を示す平面透視図である。 図２中のIII-III 線に沿った断面図である。 印字ヘッドの他の構造例を示す平面透視図である。 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。 電界強度制御手段の詳細を示すブロック図である。 記録紙上に着弾したインク液滴を示す断面図であり、（ａ）は着弾直後、（ｂ）は硬化後を示す。 粘度と浸透速度の相関関係を示す線図である。 電界強度と粘度の相関関係を示す線図である。 浸透速度と電界強度との相関関係をインク種と記録媒体種の組み合わせごとに示す線図である。 本実施形態におけるインクジェット記録装置の打滴制御を説明するための記録紙に着弾したインク滴の平面図である。 図１１中のXII-XII 線に沿った断面図である。 打滴制御の要部を示すインク滴の平面図である。 図１３中のXIV-XIV 線に沿った断面図である。 打滴制御の結果を示すインク滴の平面図である。 図１５中のXVI-XVI 線に沿った断面図である。 本実施形態における打滴制御部の概略を示すブロック図である。 本実施形態の作用を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、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…吸着ベルト搬送部、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、３３…ベルト、３４…吸着チャンバ、３５…ファン、３６…ベルト清掃部、４０…加熱ファン、４２…後乾燥部、４４…加熱・加圧部、４５…加圧ローラ、４８…カッター、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、５２…圧力室、５３…インク供給口、５４…圧力室ユニット、５５…インク共通流路、５６…振動板、５８…アクチュエータ、６０…媒体種検出手段、６２…搬送制御手段、６４…インク種検出手段、６６…電極、６８…電界強度制御手段、７０…ＵＶ光源、７２…照射制御手段、７４…打滴制御手段、８０…システムコントローラ、１０２…浸透速度演算部、１０４…インク粘度と浸透速度相関データ記憶部、１０６…電界強度とインク粘度相関データ記憶部、１０８…電界強度演算部

Claims (10)

1. 電気粘性効果を有する液体を、記録媒体に向けて液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
   前記記録媒体上に着弾した液滴に電界を付与する電界付与手段と、
   前記記録媒体の種類を検出する記録媒体種検出手段と、
   前記記録媒体の検出結果に応じて、前記記録媒体上に着弾した液滴の前記記録媒体に対する浸透速度が所定の浸透速度となるように、前記電界付与手段が前記記録媒体上に着弾した液滴に付与する電界の電界強度を制御する電界強度制御手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、さらに、前記液体が放射線硬化型液体であり、前記記録媒体上に着弾した液滴に放射線を照射して硬化・定着させる放射線照射手段を有し、前記着弾後の液滴に対して、前記電界付与手段により電界を付与するとともに前記放射線照射手段により放射線を照射することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記記録媒体種検出手段が検出した記録媒体種が液滴を主として記録媒体の表面で硬化させて最終的に色素を記録媒体の表面で定着させるようにする表面定着型媒体であった場合に、前記記録媒体上に着弾した液滴の粘度を高くして前記記録媒体上で前記放射線による硬化が完了するまでに前記着弾した液滴量のうち所定割合以下の液滴量が前記記録媒体中に浸透するような浸透速度となるように、前記電界付与手段が前記液滴に付与する電界強度を前記電界強度制御手段により制御されることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記所定割合以下の浸透液滴量を前記記録媒体の種類に応じて設定するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記所定の割合は、３０％であることを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記所定の浸透速度は、画像内に異なる着弾液滴量が混在する場合その画像内におけるその所定の代表値である代表着弾液滴量を基準として設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記代表着弾液滴量は、最小着弾液滴量であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記電界強度制御手段は、前記放射線照射手段による照射エネルギー量、前記記録媒体を前記液滴吐出ヘッドと相対的に搬送する搬送速度及び前記着弾液滴量とから前記所定の浸透速度を演算する浸透速度演算部と、液体粘度と浸透速度の相関データを記憶する第１の記憶部と、電界強度と液体粘度の相関データを記憶する第２の記憶部と、電界強度を算出する電界強度算出部を有し、前記電界強度算出部は前記浸透速度演算部で算出された所定の浸透速度と第１の記憶部の相関データと第２の記憶部の相関データとから所定の電界強度を算出することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記電界強度制御手段は、前記放射線照射手段による照射エネルギー量、前記記録媒体を前記液滴吐出ヘッドと相対的に搬送する搬送速度及び前記着弾液滴量とから前記所定の浸透速度を演算する浸透速度演算部と、
   前記液滴に付与される電界強度と、前記液滴の種類及び前記記録媒体の種類から決まる前記液滴の前記記録媒体への浸透速度との相関データから所定の電界強度を演算する電界強度演算部とを有することを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 請求項１または２に記載の画像形成装置であって、さらに、前記記録媒体種検出手段が検出した記録媒体種が液滴を記録媒体中の受像層内に浸透させて色素を受像層内で定着させる浸透定着型媒体であった場合には、前記電界強度制御手段は前記記録媒体上に着弾した液滴の粘度が低い状態で前記記録媒体に浸透するように制御することを特徴とする画像形成装置。

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