特許 7021487 前処理装置、インクジェットシステム、前処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-08

(45)【発行日】2022-02-17

(54)【発明の名称】前処理装置、インクジェットシステム、前処理方法

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20220209BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 123

B41J2/01 401

B41J2/01 451

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017182939

(22)【出願日】2017-09-22

(65)【公開番号】P2019059023

(43)【公開日】2019-04-18

【審査請求日】2020-07-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100186853

【弁理士】

【氏名又は名称】宗像 孝志

(72)【発明者】

【氏名】原田 祥宏

【審査官】長田 守夫

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０１２８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０３０４６６１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１８２２４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ４１Ｊ ２／０１－２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

媒体の表面特性を測定する表面特性測定部と、
着色剤を含む液滴を前記媒体に吐出する処理の前に、当該着色剤の粒子を凝集させる性質を有する処理剤を当該媒体に塗布して前処理剤層を形成する前処理を前記媒体に行う前処理実行部と、
前記表面特性に基づいて前記媒体の位置ごとに前記前処理の実行態様を制御する前処理実行制御部と、
を含み、
前記前処理実行部は、
前記前処理として、前記媒体に対して、当該媒体上に吐出される液滴に含まれる着色剤の分散状態を変化させて当該液滴の挙動を制御するための処理を実行し、
前記前処理実行制御部は、
前記媒体上に吐出される液滴の挙動が一定になるように、前記媒体の位置ごとに前記前処理の実行態様を制御する、
ことを特徴とする前処理装置。

【請求項2】

前記前処理実行部は、
前記媒体に対して当該媒体上に吐出される液滴に含まれる着色剤の分散状態を変化させる前処理剤を吐出することを特徴とする、
請求項１に記載の前処理装置。

【請求項3】

媒体の表面特性を測定する表面特性測定部と、
着色剤を含む液滴を前記媒体に吐出する処理の前に、当該着色剤の粒子を凝集させる性質を有する処理剤を当該媒体に塗布して前処理剤層を形成する前処理を前記媒体に行う前処理実行部と、
前記表面特性に基づいて前記媒体の位置ごとに前記前処理の実行態様を制御する前処理実行制御部と、
を含み、
前記前処理実行制御部は、
前記媒体の位置ごとの前記媒体上に吐出される液滴の挙動が一定になるように、前記媒体上に吐出される液滴の濡れ広がる速さに係る前記前処理の実行態様を制御する、
ことを特徴とする前処理装置。

【請求項4】

前記前処理実行制御部は、
前記媒体上に吐出される液滴の情報と前記表面特性とに基づいて、前記媒体の位置ごとに前記前処理の実行態様を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の前処理装置。

【請求項5】

前記前処理実行部は、
前記媒体に対して当該媒体上に吐出される液滴に含まれる着色剤の分散状態を変化させるプラズマ処理を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の前処理装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の前処理装置と、
媒体に液滴を吐出して画像形成出力を実行する液滴吐出装置と、
を含むことを特徴とするインクジェットシステム。

【請求項7】

着色剤を含む液滴を媒体に吐出する処理の前に、当該着色剤の粒子を凝集させる処理剤を媒体上に塗布して前処理剤層を形成する前処理を実行する前処理方法であって、
媒体の表面特性を測定し、
前記媒体に前処理を行う際に、前記表面特性に基づいて前記媒体の位置ごとに前記前処理の実行態様を制御するにあたり、
当該前処理として、前記媒体上に吐出される液滴の挙動が一定になるように、当該液滴に含まれる着色剤の分散状態を前記媒体の位置ごとに変化させる処理を実行する、
ことを特徴とする前処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、前処理装置、インクジェットシステム、前処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子化された情報の出力に用いられる装置の一態様として、インクジェット方式を採用したプリンタ（以降、「インクジェット装置」という）が知られている。インクジェット装置における情報出力の一態様である画像形成出力は、画像の形成に用いられるインクなどを記録ヘッドから吐出し、画像を形成する媒体（例えば紙）に付着させる。

【0003】

媒体に付着させるインクの量を制御することにより画像を形成するインクのドットを所定の大きさにし、インクのドットを２次元方向に並べるように媒体に付着させることによって、画像を形成することができる。

【0004】

インクジェット方式を用いた画像形成出力では、インクのドットの大きさを調整し、また配置に粗密をつけるなどの調整をすることによって画像の階調やグラデーションを繊細に表現することができる。

【0005】

しかしながら、インクジェット方式には、媒体上に形成した画像の質を低下させる原因となる課題がある。すなわち、インクの濡れが広がる速さによっては、媒体に付着させたインクが媒体上を流動する、または、インクが媒体上で広がることで、インクのドット同士がつながるビーディング現象が生じ、または、インクのドットがにじむブリード現象などが生じる。このような現象によって媒体に形成した画像の質が低下する。

【0006】

これに対して、インクを吐出する前に媒体に前処理剤を塗布し、吐出されたインクの粘性を変化させ、媒体に対するインクの濡れが広がる速さ、すなわち媒体に対するインクの挙動を制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１は、媒体の種類に応じた前処理が媒体の一面に対して一様に行われる。そのため、特許文献１に開示されている技術を適用しても、媒体上の位置によっては媒体の表面の形状が異なるために、媒体に対するインクの挙動を制御することができず、媒体に形成される像の品質を低下させてしまう。

【0008】

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、インクジェット装置から吐出される液滴の挙動を制御して、品質の良い像形成を実行可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の一態様は着色剤を含む液滴を媒体に吐出する処理の前に、当該着色剤の粒子を凝集させる処理剤を媒体上に塗布して前処理剤層を形成する前処理を実行する前処理装置であって、媒体の表面特性を測定する表面特性測定部と、着色剤を含む液滴を前記媒体に吐出する処理の前に、当該着色剤の粒子を凝集させる性質を有する処理剤を当該媒体に塗布して前処理剤層を形成する前処理を前記媒体に行う前処理実行部と、前記表面特性に基づいて前記媒体の位置ごとに前記前処理の実行態様を制御する前処理実行制御部と、を含み、前記前処理実行部は、前記前処理として、前記媒体に対して、当該媒体上に吐出される液滴に含まれる着色剤の分散状態を変化させて当該液滴の挙動を制御するための処理を実行し、前記前処理実行制御部は、前記媒体上に吐出される液滴の挙動が一定になるように、前記媒体の位置ごとに前記前処理の実行態様を制御する、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、インクジェット装置から吐出される液滴の挙動を制御して、品質の良い像形成を実行可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】液滴の流動性を説明する説明図。

【図2】溶媒に対する顔料粒子の分散状態を示す図。

【図3】記録媒体の表面の形状を測定した測定画像を示す図。

【図4】記録媒体の断面を示す図。

【図5】本発明の第１の実施形態に係るインクジェットシステムの概略を示す図。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る液滴を吐出する吐出ヘッドの構成図。

【図7】本発明の第１の実施形態に係る着色剤吐出ヘッドの概略構成を示す断面図。

【図8】本発明の第１の実施形態に係る本実施形態に係るインクジェットシステムの運用形態を示す図。

【図9】本発明の第１の実施形態に係るＤＦＥのハードウェア構成を示す図。

【図10】本発明の第１の実施形態に係るインクジェット装置および前処理装置の機能構成を示すブロック図。

【図11】本発明の第１の実施形態に係るＤＦＥの機能構成を示すブロック図。

【図12】本発明の第１の実施形態に係る主制御部の機能構成を示すブロック図。

【図13】本発明の第１の実施形態に係る特性情報データテーブルの構成を示す図。

【図14】本発明の第１の実施形態に係る特性情報データテーブルの構成を示す図。

【図15】本発明の第１の実施形態に係る特性情報データテーブルの構成を示す図。

【図16】本発明の第１の実施形態に係る記録媒体の表面の測定画像の濃淡値と表面特性との関係を表す図。

【図17】本発明の第１の実施形態に係る記録媒体の表面の測定画像の濃淡値と表面特性との関係を表す図。

【図18】本発明の第１の実施形態に係る前処理剤層の形成態様を示す図。

【図19】本発明の第１の実施形態に係る前処理剤層の形成態様を示す図。

【図20】本発明の第１の実施形態に係る液滴の吐出態様を示す図。

【図21】本発明の第１の実施形態に係る前処理剤の量を算出する処理の流れを示すフローチャート。

【図22】本発明の第２の実施形態に係るインクジェットシステムの概略を示す図。

【図23】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の透視図。

【図24】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の透視図。

【図25】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す図。

【図26】本発明の第２の実施形態に係る画像形成出力を行う処理の流れを示すシーケンス図。

【図27】本発明の第３の実施形態に係る主制御部の機能構成を示す図。

【図28】本発明の第３の実施形態に係るフィードバック制御の流れを示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下において説明する実施形態は、本発明に係る像形成剤の一例であるインクを媒体の一例である印刷用紙に吐出することで、像形成物の一例である画像を形成するものである。まず、印刷用紙などの記録媒体に吐出されたインク滴の挙動の一例として、インク滴の流動性について説明する。

【0013】

図１（ａ）から（ｃ）は、顔料などの着色剤を含むインク滴である液滴ＬＤの記録媒体Ｍに対する流動性を説明する説明図である。図１（ａ）は、液滴ＬＤが吐出されて印刷用紙である記録媒体Ｍに接触する直前の様子を示す図である。図１（ａ）に示すように、液滴ＬＤは、顔料粒子Ｐと溶媒Ｌからなる。

【0014】

また、記録媒体Ｍの表面には、顔料粒子Ｐの分散状態を変化させて顔料粒子Ｐを凝集させる処理剤（反応剤）である凝集剤ＡＧが塗布されているものとする。凝集剤ＡＧを記録媒体Ｍの表面に塗布する処理を「前処理」と呼ぶ。前処理は、あらかじめ、液滴ＬＤを吐出する前に施されている。この前処理によって、液滴ＬＤの吐出先である記録媒体Ｍの表面には、前処理剤層ＰＣが形成されている。

【0015】

図１（ａ）は、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに接触する直前の溶媒Ｌに対する顔料粒子Ｐの分散状態を示す図である。図１（ａ）に示すように、液滴ＬＤは、溶媒Ｌに顔料粒子Ｐが分散した状態で形成される。着色剤として顔料を含む顔料インクの場合、溶剤や樹脂などの溶媒Ｌに顔料粒子Ｐが均一に分散して存在している。

【0016】

図１（ｂ）は、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに付着した瞬間の溶媒Ｌに対する顔料粒子Ｐの分散状態を示す図である。液滴ＬＤが記録媒体Ｍに付着すると、前処理剤層ＰＣに含まれる凝集剤ＡＧによって、顔料粒子Ｐが凝集し、溶媒Ｌに対する顔料粒子Ｐの分散状態が均一ではなくなる。

【0017】

図２は、液滴ＬＤにおける顔料粒子Ｐの溶媒Ｌに対する分散状態を例示している。以下の説明においては、記録媒体Ｍに付着する前の液滴ＬＤが、図２（ａ）に示すような状態、すなわち、顔料粒子Ｐが溶媒Ｌに対して均一に分散して存在しているものと仮定する。図２（ｂ）は、記録媒体Ｍに形成されている前処理剤層ＰＣの効果により溶媒Ｌに対して顔料粒子Ｐの分布が不均一になった状態を例示している。

【0018】

図２（ａ）に示すように、溶媒Ｌに対して均一に分散している顔料粒子Ｐの大きさを粒子径ｒとした場合、溶媒Ｌに対して一様に分布していた顔料粒子Ｐが、図２（ｂ）に示すように互いに凝集すると、顔料粒子Ｐの見かけ上の粒子の大きさが粒子径ｒから粒子径ｒ´へと大きくなる。また、顔料粒子Ｐが凝集することによって、溶媒Ｌに対する顔料粒子Ｐの分散状態が均一ではなくなる。

【0019】

このとき、溶媒Ｌに分散している顔料粒子Ｐが移動するときの係数である拡散係数Ｄは、式１に示すストークス‐アインシュタインの式に従って、絶対温度Ｔに比例し、移動する顔料粒子Ｐの大きさに逆比例する。ストークス‐アインシュタインの式は、溶媒Ｌの粘度ηと拡散係数Ｄとの関係に基づいて溶媒Ｌに分散している顔料粒子Ｐの拡散状態を表す式である。

【0020】

【数1】

【0021】

式１において、Ｄは拡散係数、ηは溶媒Ｌの粘度、Ｔは絶対温度、ｋ_Ｂはボルツマン定数、ａは粒子半径である。式１に示すように、顔料粒子Ｐの大きさが大きくなるほど、拡散係数Ｄは小さくなり、溶媒Ｌに対する顔料粒子Ｐの移動の自由度が小さくなる。したがって、顔料粒子Ｐが凝集すると、液滴ＬＤは流動しにくくなる。

【0022】

一般的に記録媒体Ｍに付着した液滴ＬＤは、付着箇所の周囲に向かって流動して広がるため、液滴ＬＤが記録媒体Ｍ上で固着するときには、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに接触した瞬間よりも液滴ＬＤの大きさが大きくなる。しかし、上記のように顔料粒子Ｐの凝集により液滴ＬＤが流動しにくくなると、記録媒体Ｍに付着している液滴ＬＤの大きさも変化しにくくなり、記録媒体Ｍ上で固着するときの液滴ＬＤの大きさは、液滴ＬＤが流動しやすいときよりも小さくなる。図１（ｃ）は、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに浸透する様子を示す図である。

【0023】

図１（ｃ）に示すように、記録媒体Ｍが普通紙など浸透性の媒体である場合、液滴ＬＤは、前処理剤層ＰＣおよび記録媒体Ｍへと浸透し、顔料粒子Ｐが記録媒体Ｍの表面に固着する。そして、固着した液滴ＬＤが乾燥して顔料粒子Ｐのドットが形成される。

【0024】

図３は、記録媒体Ｍの表面を測定して得られた測定値の一例を示す図である。図３においては、記録媒体Ｍ表面の形状の測定値が濃淡の画像で表されている。この濃淡の差は、記録媒体Ｍにおける細かい凹凸など、例えば、記録媒体Ｍの表面付近の構造の違いや記録媒体Ｍの材料の偏りなどによって生じる。

【0025】

このような記録媒体Ｍの表面付近の構造の違いや材料の偏りなどを記録媒体Ｍの表面特性という。ここで、記録媒体Ｍの表面特性について詳細に説明する。図４（ａ）は、表面が水平である記録媒体Ｍの断面を示す図、図４（ｂ）は、表面に凹凸を持つ記録媒体Ｍの断面を示す図である。

【0026】

図４（ｂ）に示すように、記録媒体Ｍの表面に細かい凹凸などがある場合、凝集剤濃度ＡＧＣが記録媒体Ｍの表面において均一であっても記録媒体Ｍの表面に対する接触角が変化する。このとき、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤが濡れ広がる速さ、すなわち記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの挙動の違いを示す例として、記録媒体Ｍの表面に対する液滴ＬＤの接触角の大小によって記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの付着具合を示す指標である濡れ性を評価することができる。

【0027】

例えば、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの接触角が小さいほど濡れ性が良いと評価される。濡れ性が良いほど、液滴ＬＤと記録媒体Ｍとの接触面積が大きくなり、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの濡れ広がりが速くなる。一方で、濡れ性が悪いほど、液滴ＬＤと記録媒体Ｍとの接触面積が小さくなり、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの濡れ広がりが遅くなる。

【0028】

図４（ａ）に示す記録媒体Ｍに対して液滴ＬＤは、液滴ＬＤの濡れ性が記録媒体Ｍの表面に対して一様である。このような場合、液滴ＬＤは記録媒体Ｍに対して、球帽状の形状を形成して付着する。一方で、図４（ｂ）に示すような、表面に凹凸のある記録媒体Ｍに対して液滴ＬＤが接触した場合、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに接触する面積が小さく、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの接触角が大きくなるため、液滴ＬＤの濡れ性が悪くなる。

【0029】

このように、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに接触する面積は、記録媒体Ｍの凹凸具合によっても変化する。したがって、記録媒体Ｍの表面特性が一様ではない場合には、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの挙動も変化して一様ではなくなるため、記録媒体Ｍ上に形成されるドットの形状が均一ではなくなる。

【0030】

さらに、前処理剤層ＰＣにおける凝集剤濃度ＡＧＣは、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの接触角や、凝集剤ＡＧが液滴ＬＤの溶媒Ｌに拡散する速度などに影響を与える。したがって、前処理剤層ＰＣの凝集剤濃度ＡＧＣによっても液滴ＬＤと記録媒体Ｍとの接触面積が変化するため、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの挙動が変化する。

【0031】

このような記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの挙動の変化によって、液滴ＬＤを吐出して記録媒体Ｍに形成される画像の質（画質）が低下することがある。例えば、記録媒体Ｍの表面特性が一様ではないために、均一な形状の顔料粒子Ｐのドットが形成できない場合には、形成された画像に濃度ムラなどが発生し、画質が低下してしまう。

【0032】

そこで、本発明においては、記録媒体Ｍに吐出される液滴ＬＤの挙動を制御するようにする。このとき、液滴ＬＤの挙動を制御するために実行する記録媒体Ｍへの前処理を記録媒体Ｍの表面特性に基づいて行うことによって、記録媒体Ｍの位置によらず一定した液滴ＬＤの挙動の制御を実行できるようにする。これによって、より品質のよい画像形成出力を実行可能とすることが本発明の要旨である。

【0033】

実施の形態１．
本実施形態では、記録媒体を搬送して、固定された吐出ヘッドから吐出される液滴によって画像形成出力を実行するラインヘッド方式のインクジェット装置を例として説明を行う。

【0034】

図５は、本実施形態に係るインクジェットシステム４の概略を示す図である。図５に示すように、本実施形態に係るインクジェットシステム４は、ＤＦＥ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１、インクジェット装置２、前処理装置３、測定装置５Ａ、５Ｂ、記録媒体Ｍであるロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍに沿って配置された搬入部１７、乾燥部３０および搬出部６０を備えている。

【0035】

ＤＦＥ１は、インクジェットシステム４を構成する各部に対して命令情報を送信して、その動作を制御して画像形成出力を実行させる。したがって、ＤＦＥ１は、画像形成出力制御装置として機能する。また、ＤＦＥ１は、画像形成出力の対象となる画像の情報に基づいてＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）処理を実行して、ラスターデータを生成する。

【0036】

ＤＦＥ１は、ラスターデータやＤＦＥ１に入力されたビットマップデータなどを用いてインクジェット装置２および前処理装置３に画像形成出力を実行させる。したがって、ＤＦＥ１に入力されたビットマップデータやＤＦＥ１で生成されたラスターデータは、画像形成出力を実行する際に、インクジェット装置２および前処理装置３が参照する描画情報に相当する。この描画情報は、後述するように、前処理装置３の動作を制御し、インクジェット装置２の動作を制御する像形成情報の一部である。

【0037】

インクジェット装置２は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色の着色剤吐出ヘッド２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ（以後、「着色剤吐出ヘッド２１」という）を含む液滴吐出装置である。なお、以下の説明においては、かっこ内に示した記号を用いて着色剤吐出ヘッド２１から吐出される液滴ＬＤの色を示すこととする。

【0038】

また、本実施形態においては、着色剤として顔料粒子Ｐが含まれたインクなどの着色液滴を液滴ＬＤとして説明を行う。したがって、着色剤吐出ヘッド２１は、着色液滴吐出部として機能する。

【0039】

前処理装置３は、顔料粒子Ｐの分散状態を変化させる特性を有する凝集剤ＡＧを吐出する前処理実行部である前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌを含む液滴吐出装置である。前処理剤吐出ヘッド３１Ｈは、凝集剤ＡＧの濃度が高い液滴ＬＤ（第１処理液滴）として前処理剤ＡＧＨを吐出する吐出ヘッドであり、第１液滴吐出部として機能する。

【0040】

前処理剤吐出ヘッド３１Ｌは、凝集剤ＡＧの濃度が低い液滴ＬＤ（第２処理液滴）として前処理剤ＡＧＬを吐出する吐出ヘッドであり、第２液滴吐出部として機能する。前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌは、処理液滴として前処理剤ＡＧＬを吐出する処理液滴吐出部として機能する。

【0041】

本実施形態において、記録媒体Ｍはロール状に巻かれた連続紙（以下、「ロール紙Ｍｄ」という）である。記録媒体Ｍとして、ロール状に巻かれたものでなく、例えば、所定の間隔ごとにミシン目が形成された連帳紙あるいは連続帳票などの連続紙を用いてもよい。また、記録媒体Ｍは所定のサイズにカットされたカット紙であってもよい。さらに、紙でなくフィルムであってもよい。

【0042】

測定装置５Ａ、５Ｂは、ロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍに対して垂直に交わる方向、すなわち、ロール紙Ｍｄの幅方向にわたってロール紙Ｍｄの一次元画像を連続して取得するラインセンサである。また、測定装置５Ａ、５Ｂとして、ロール紙Ｍｄの二次元画像を取得するエリアセンサであってもよく、カメラなどの撮像装置を用いてもよい。

【0043】

測定装置５Ａ、５Ｂは、例えば、ロール紙Ｍｄの所定の範囲（以後「１バンド分」という）について測定を行い、測定した値に基づいて、図３に示すような測定画像を生成する。なお、測定画像は、少なくとも、画像形成出力される画像の解像度よりも大きくなる程度の品質で生成される。測定される所定の範囲は、例えば、当該所定の範囲において前処理装置３が実行する処理を制御可能な最小の単位を所定の範囲としてもよい。

【0044】

また、複数のラインセンサもしくはエリアセンサによって測定装置５Ａ、５Ｂを構成し、センサ１つあたりの測定量を削減し、測定速度を向上させることができる。測定装置５Ａは、搬送方向Ｘｍに対して前処理装置３の上流に配置され、画像形成出力が行われる前の記録媒体Ｍを測定して出力前測定情報である出力前測定画像を生成する。

【0045】

測定装置５Ｂは、搬送方向Ｘｍに対してインクジェット装置２の下流に配置され、画像形成出力が行われた後の記録媒体Ｍを測定して出力後測定情報である出力後測定画像を生成する。したがって、測定装置５Ａは、液滴ＬＤが吐出される前のロール紙Ｍｄの表面特性を測定する表面特性測定部として機能する。また、測定装置５Ｂは、液滴ＬＤによって顔料粒子Ｐのドットが形成されたロール紙Ｍｄを測定する。

【0046】

搬入部１７は、給紙部１８および複数の搬入側搬送ローラ１９を有し、搬入側搬送ローラ１９を用いて、給紙部１８にあるロール紙Ｍｄを前処理装置３に搬入する。前処理装置３は、搬入部１７から搬送されてきたロール紙Ｍｄに凝集剤ＡＧを含む液滴ＬＤを吐出してロール紙Ｍｄの表面に前処理剤層ＰＣを形成する。

【0047】

インクジェット装置２は、前処理剤層ＰＣが形成されたロール紙Ｍｄに、着色剤として顔料もしくは染料を含んだ液滴を吐出してロール紙Ｍｄの表面に画像を形成する。乾燥部３０は、画像が形成されたロール紙Ｍｄを、例えば加熱することにより乾燥させる。搬出部６０は、画像が形成されたロール紙Ｍｄを搬出し、搬出側搬送ローラ６２を用いて保管部６１に画像が形成されたロール紙Ｍｄを巻き付ける。

【0048】

なお、ロール紙Ｍｄを保管部６１の保管ロールに巻き付けるときに、ロール紙Ｍｄに作用する圧力が大きくなる場合には、ロール紙Ｍｄの裏面に他の画像が転写しないようにするために、保管部６１で巻き取る直前にロール紙Ｍｄを乾燥させるための乾燥機構を設けてもよい。

【0049】

このように、本実施形態に係るインクジェットシステム４は、搬入部１７によってロール紙Ｍｄを前処理装置３およびインクジェット装置２に搬送してロール紙Ｍｄの表面に画像を形成する。そして、画像が形成されたロール紙Ｍｄを乾燥部３０によって乾燥させて搬出部６０によって巻き取ることで、インクジェットシステム４の外部に搬出可能な状態にする。

【0050】

次に、図６を参照して、本実施形態に係る液滴ＬＤを吐出する吐出ヘッドの構成について説明する。図６に示すように、インクジェットシステム４は、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌ、着色剤吐出ヘッド２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙを備える。

【0051】

ロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍの上流側に前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌが配置され、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌよりも下流側に着色剤吐出ヘッド２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙが配置されている。

【0052】

すなわち、インクジェットシステム４は、像を形成する対象物である媒体の一種としてロール紙Ｍｄを搬送しながら、その搬送方向Ｘｍの上流側において像の形成位置に対する前処理を行うために処理剤を付着させる。ロール紙Ｍｄに処理剤が付着した領域を処理領域として、当該処理領域に対して着色剤を付着させて、像（画像）を形成する。

【0053】

なお、本実施形態では、吐出ヘッドの構成としてＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの配置の順序のものを例示しているが、これに限定されず、例えば、色の配置順をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋとしてもよい。また、色の組み合わせは、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙに限らず、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）、およびライトシアン（ＬＣ）などの３色でもよい。また、色の組み合わせは、組み合わせとしてではなく、ブラック（Ｋ）１色でもよい。

【0054】

着色剤吐出ヘッド２１Ｋは、第１ヘッド２１Ｋ－１、第２ヘッド２１Ｋ－２、第３ヘッド２１Ｋ－３、第４ヘッド２１Ｋ－４は、ブラック（Ｋ）の着色剤吐出ヘッド２１Ｋにおいて、ロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍと直交する方向に千鳥状に配置されている。

【0055】

インクジェット装置２では、第１ヘッド２１Ｋ－１、第２ヘッド２１Ｋ－２、第３ヘッド２１Ｋ－３、第４ヘッド２１Ｋ－４を千鳥状に配置することによって、記録媒体Ｍに対して画像が形成される領域の幅方向、すなわちロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍと直交する方向の領域に画像形成を行うことができる。

【0056】

なお、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の着色剤吐出ヘッド２１、および、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌの各吐出ヘッドもブラック（Ｋ）の着色剤吐出ヘッド２１Ｋと同様の構成であるため、重複する説明は省略する。

【0057】

図７は、着色剤吐出ヘッド２１Ｋの概略構成を示す断面図である。着色剤吐出ヘッド２１Ｋは、流路板４１、振動板４２、ノズル板４３、フレーム部材４４および圧力発生部４５を有する。流路板４１は、吐出する液滴ＬＤの通路を形成する。流路板４１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板からなる。

【0058】

流路板４１は、水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液などのアルカリ性エッチング液によって異方性エッチングすることで、ノズル連通路４０Ｒおよび液室４０Ｆを形成する。なお、流路板４１に用いることができる材料は、単結晶シリコン基板に限られない。例えば、流路板４１の材料として、ステンレス、感光性樹脂、およびその他材料などを用いてもよい。

【0059】

振動板４２は、例えば、ニッケル電鋳（例えば、エレクトロフォーミング法、電鋳法など）で加工された金属プレートからなる。なお、振動板４２は、ニッケル以外の金属板、または、金属と樹脂板との接合部材などでもよい。振動板４２は流路板４１の下面に、すなわち着色剤吐出ヘッド２１Ｋの内部方向に接合されている。振動板４２は、圧力発生部４５によって力が加えられることによって変形する。

【0060】

ノズル板４３は、例えば、単結晶シリコン基板からなる。ノズル板４３は、流路板４１と同様に異方性エッチングによって加工される。なお、ノズル板４３は、金属部材によって構成された外形表面に所要の層を介して撥水層が形成された構成であってもよい。ノズル板４３は、流路板４１の上面、すなわち着色剤吐出ヘッド２１Ｋの外部方向に接合されている。

【0061】

また、ノズル板４３は、液滴ＬＤを吐出する複数のノズル４０Ｎを有する。具体的には、各液室４０Ｆに対応して直径１０～３０μｍのノズル４０Ｎがノズル板４３に形成されている。

【0062】

フレーム部材４４は、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂またはポリフェニレンサルファイト（ＰＰＳ）からなる。その他、同様の特性を有する樹脂をフレーム部材４４の素材として使用してもよい。フレーム部材４４は、圧力発生部４５を収納する収容部４４Ｉ、共通液室４０ＣＲとなる凹部、共通液室４０ＣＲに吐出ヘッド外部からインクを供給するためのインク供給口４０ＩＮを備え、射出成形で加工されている。フレーム部材４４は、振動板４２の周縁部を保持する。

【0063】

圧力発生部４５は、圧電素子４５Ｐ、圧電素子４５Ｐを接合固定するベース基板４５Ｂ、および隣り合う圧電素子４５Ｐの間隙に配置された支柱部を有する。また、圧力発生部４５には、圧電素子４５Ｐを駆動回路に繋ぐＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）ケーブル４５Ｃが接続されている。

【0064】

圧電素子４５Ｐとして、例えば、圧電材料と内部電極とを交互に積層した積層型圧電素子（ＰＺＴ）が使用される。内部電極は、複数の個別電極と複数の共通電極とを有し、圧電素子４５Ｐの端面に交互に個別電極または共通電極が接続されている。

【0065】

圧電素子４５Ｐの圧電方向は、例えば、圧電素子４５Ｐの結晶体に対して、分極方向に平行に電場を加えた場合、結晶体が長くなる方向（以後、「ｄ３３モード」という）である。圧力発生部４５は、圧電素子４５Ｐのｄ３３モードに、圧電効果を用いて液室４０Ｆ内のインクを加圧し、または減圧する。

【0066】

なお、圧電素子４５Ｐの圧電方向は、圧電素子４５Ｐの結晶体に対して、分極方向に平行に電場を加えた場合、結晶体が短くなる方向であるｄ３１モードに液室４０Ｆ内のインクを加圧し、または減圧してもよい。また、圧力発生部４５は、インクの吐出口である１つのノズル４０Ｎに対して１列の圧電素子を配置してもよい。

【0067】

なお、支柱部は、圧電素子部材である圧電素子４５Ｐを分割して圧電素子４５Ｐと同時に形成してもよい。すなわち、吐出ヘッド４０Ｋは、電圧を印加しない圧電素子４５Ｐを部材とした支柱部として用いてもよい。なお、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の着色剤吐出ヘッド２１、および、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌの各吐出ヘッドもブラック（Ｋ）の着色剤吐出ヘッド２１Ｋと同様の構成であるため、重複する説明は省略する。

【0068】

次に、着色剤吐出ヘッド２１Ｋがノズル４０Ｎから液滴ＬＤを吐出する動作である引き打ちまたは押し打ち動作について具体的に説明する。図８は、本実施形態に係るインクジェットシステム４の運用形態を示す図である。

【0069】

図８に示すように、ＤＦＥ１は、インクジェットシステム４を構成する各部に動作を指示し、その動作を制御する。そして、前処理装置３は、ロール紙Ｍｄに対して前処理剤ＰＣＡを吐出する前処理を実行する。また、インクジェット装置２は、前処理が施されたロール紙Ｍｄに着色剤を含む液滴ＬＤを吐出して画像を形成する。

【0070】

また、測定装置５Ａ、５Ｂはそれぞれロール紙Ｍｄを測定し、測定値に基づいて測定画像を生成する。ＤＦＥ１およびインクジェット装置２、ＤＦＥ１および前処理装置３、ＤＦＥ１および測定装置５Ａ、５Ｂは、それぞれ信号線７０ＬＣ、７１ＬＣ、５０ＡＬＣ、５０ＢＬＣによって通信可能に接続されている。

【0071】

図８に示す印刷制御部２０Ｃｃは、圧電素子４５Ｐに印加している電圧を基準電位から下げ、圧電素子４５Ｐをその積層方向に縮小させることによって振動板４２を撓み変形させる。そして、振動板４２の撓み変形によって、液室４０Ｆの容積を大きくさせる。これにより、液滴ＬＤが、共通液室４０ＣＲから液室４０Ｆに流入する。

【0072】

次に、印刷制御部２０Ｃｃは、圧電素子４５Ｐに印加している電圧を上げ、圧電素子４５Ｐを積層方向に伸長させることによって振動板４２をノズル４０Ｎ方向に変形させる。そして、振動板４２の変形によって、液室４０Ｆの容積を小さくさせる。これにより、液室４０Ｆ内の液滴ＬＤに圧力が付加されてノズル４０Ｎから液滴ＬＤが吐出される。

【0073】

その後、印刷制御部２０Ｃｃは、圧電素子４５Ｐに印加している電圧を基準電位に戻し、振動板４２を、基準電圧を下げる前の位置、すなわち初期位置に復元する動作を実行する。着色剤吐出ヘッド２１Ｋでは、液室４０Ｆの膨張によって液室４０Ｆ内が減圧され、共通液室４０ＣＲから液室４０Ｆに液滴ＬＤが充填される。次いで、ノズル４０Ｎのメニスカスの振動が減衰し、その後、次の液滴ＬＤの吐出動作に移行する。このようにして、液滴ＬＤを吐出する動作が繰り返される。

【0074】

なお、着色剤吐出ヘッド２１Ｋの駆動方法は、引き打ちまたは押し打ちに限定されず、圧電素子４５Ｐに印加する電圧（以下、「駆動波形」と記載する）を制御することによって、引き打ちまたは押し打ちなどを行うことができる。なお、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色の着色剤吐出ヘッド２１の各吐出ヘッドもブラック（Ｋ）の着色剤吐出ヘッド２１Ｋと同様の構成であるため、重複する説明は省略する。

【0075】

また、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌについては、図８に示すプレコートコントローラ３０Ｃに含まれる前処理制御部３０Ｃｃが、印刷制御部２０Ｃｃと同様の動作を行い、ロール紙Ｍｄに対して液滴ＬＤを吐出することによって前処理を実行する。

【0076】

なお、本実施形態における圧力発生部４５は、圧電素子４５Ｐに限定されず、例えば、サーマル型、静電型などの公知の技術を採用することもできる。なお、サーマル型とは、発熱抵抗体を用いて液室４０Ｆ内の液滴ＬＤを加熱して気泡を発生させる方法である。静電型とは、液室４０Ｆの壁面に振動板と電極とを対向させて配置し、振動板と電極との間に静電力を発生させることによって振動板を変形させる方法である。

【0077】

本実施形態に係るインクジェットシステム４は、このような着色剤吐出ヘッド２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌを用いて、ロール紙Ｍｄにおいて画像が形成される領域の幅方向全域に対してフルカラーの画像あるいはモノクロの画像を形成することができる。

【0078】

次に、本実施形態に係るＤＦＥ１のハードウェア構成について説明する。図９に示すように、ＤＦＥ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ ＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１３を有する。ＤＦＥ１は、さらに、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）１４、Ｉ／Ｆ１５を有する。ＤＦＥ１を構成するＣＰＵ１１などのデバイスはバス１６によって相互に接続されている。

【0079】

なお、インクジェット装置２、前処理装置３および測定装置５Ａ、５ＢもＤＦＥ１と同様のハードウェアによって構成される。また、測定装置５Ａ、５Ｂがカメラなどの撮像装置である場合には、図９に示す構成に加えてカメラなどの撮像部を有していてもよく、測定装置５Ａ、５Ｂが赤外線や超音波などによってロール紙Ｍｄの表面を測定するセンサを含む構成であってもよい。

【0080】

ＣＰＵ１１は、ＤＦＥ１全体の動作を制御する。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２またはＨＤＤ１４に格納されているプログラムをＲＡＭ１３にロードし、実行することによりＤＦＥ１の動作を制御する。ＲＯＭ１２およびＨＤＤ１４には、ＣＰＵ１１を制御するための制御プログラムが格納される。ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１が動作させるプログラムまたは中間のデータを展開するための作業領域として用いられる。

【0081】

Ｉ／Ｆ１５は、ＤＦＥ１とホスト装置などの外部装置との通信に用いられ、例えばＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのプロトコルに対応した通信を行う。

【0082】

また、Ｉ／Ｆ１５は、例えば、ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅｓｓ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｂｕｓ Ｅｘｐｒｅｓｓ）、ＩＳＡ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｓｔａｎｄａｒｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）などによって通信を行う構成であってもよい。また、Ｉ／Ｆ１５は、印刷画像データの各色に対応した複数のチャネルを有するように構成されてもよい。

【0083】

ＤＦＥ１は、ＣＰＵ１１の制御によってホスト装置などの外部装置から送信された印刷ジョブデータをＩ／Ｆ１５を介して受信し、ＨＤＤ１４に格納する。ＤＦＥ１は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などのホスト装置から受信したジョブデータに基づいて、ＣＭＹＫ各色に対応するビットマップデータなどの画像の情報であるラスターデータを生成し、ラスターデータを含む情報（以後、「印刷出力データ」という）をインクジェット装置２に送信する。インクジェット装置２は、印刷出力データに基づいて、ロール紙Ｍｄに対して液滴ＬＤを吐出する。

【0084】

また、ＤＦＥ１は、印刷ジョブデータおよびホスト装置から入力された情報などに基づいて、印刷動作を制御するためのデータ（以下、「制御情報データ」という。）を生成する。制御情報データは、印刷形態、印刷種別、給排紙情報、印刷面順、印刷用紙サイズ、印刷画像データのデータサイズ、解像度、紙種情報、階調、色情報および印刷を行うページ数の情報などの印刷条件に関するデータを含む。

【0085】

さらに、この制御情報データとして、後処理装置が吐出する後処理液の吐出に関するデータを含んでいてもよい。印刷出力データは、ＤＦＥ１からインクジェット装置２および前処理装置３にそれぞれ送信される。

【0086】

また、ＤＦＥ１は、測定装置５Ａが生成する出力前測定画像に基づいて前処理装置３が吐出する液滴ＬＤの吐出に関するデータ（以下、「前処理出力データ」という。）を前処理装置３に送信する。

【0087】

さらに、ＤＦＥ１は、測定装置５Ｂが生成する測定画像を解析して、所望のドットが形成されているか否かを判定し、判定結果に基づいて前処理出力データにおいて液滴ＬＤの吐出量を変更して前処理装置３に送信する。

【0088】

図１０は本実施形態に係るインクジェット装置２および前処理装置３の機能構成を示すブロック図である。インクジェット装置２は、ＤＦＥ１から入力された印刷出力データおよび制御情報データに基づいてロール紙Ｍｄに画像を形成する動作を制御する。インクジェット装置２は、プリンタコントローラ２０Ｃおよびプリンタエンジン２０Ｅを含む。

【0089】

プリンタコントローラ２０Ｃは、ＣＰＵ２０Ｃｐおよび印刷制御部２０Ｃｃを含み、ＣＰＵ２０Ｃｐおよび印刷制御部２０Ｃｃは送受信可能にバス２０Ｃｂによって接続されている。バス２０Ｃｂは、通信Ｉ／Ｆを介して、信号線７０ＬＣに接続されている。ＣＰＵ２０Ｃｐは、ＲＯＭに格納されている制御プログラムを用いて、インクジェット装置２全体の動作を制御する。

【0090】

印刷制御部２０Ｃｃは、ＤＦＥ１から送信された制御情報データに基づいて、プリンタエンジン２０Ｅと、コマンド、パラメータ、またはデータなどの情報の送受信を行う。印刷制御部２０Ｃｃは、プリンタエンジン２０Ｅと情報を送受信することによって、プリンタエンジン２０Ｅを制御する。

【0091】

プリンタコントローラ２０Ｃはプリンタエンジン２０Ｅを制御する。プリンタコントローラ２０Ｃは、信号線２０ＬＣを介して、ＤＦＥ１と制御情報データなどの送受信を行う。プリンタコントローラ２０Ｃは、信号線２０ＬＣを介して、後述するプリンタエンジン２０Ｅと制御情報データなどの送受信を行う。

【0092】

プリンタコントローラ２０Ｃは、送受信される制御情報データに含まれる印刷条件などを印刷制御部２０Ｃｃのレジスタに書き込み、印刷条件をレジスタに格納する。プリンタコントローラ２０Ｃは、制御情報データに基づいてプリンタエンジン２０Ｅを制御し、印刷ジョブデータおよび制御情報データに従った印刷を実行させる。

【0093】

プリンタエンジン２０Ｅは、吐出制御部２０ＥｉＣ、２０ＥｉＭ、２０ＥｉＹ、２０ＥｉＫを有する。吐出制御部２０ＥｉＣ、２０ＥｉＭ、２０ＥｉＹ、２０ＥｉＫは、それぞれ、着色剤吐出ヘッド２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ、２１Ｋに印刷制御部２０Ｃｃから送信された印刷出力データに基づいてロール紙Ｍｄに液滴ＬＤを吐出させ、画像を形成する画像形成出力を実行する。

【0094】

プリンタエンジン２０Ｅは、プリンタコントローラ２０Ｃからの指示に基づいて、ＤＦＥ１からインクジェット装置２に入力されたビットマップデータを、画像形成出力に対応するデータに変換し、着色剤吐出ヘッド２１Ｃ、着色剤吐出ヘッド２１Ｍ、着色剤吐出ヘッド２１Ｙ、着色剤吐出ヘッド２１Ｋごとのデータに分割する。

【0095】

例えば、プリンタエンジン２０Ｅは、入力された２５６ビットのビットマップデータを大滴、中滴、小滴、吐出なしの４値に変換し、対応する着色剤吐出ヘッド２１Ｃ、着色剤吐出ヘッド２１Ｍ、着色剤吐出ヘッド２１Ｙ、着色剤吐出ヘッド２１Ｋごとのデータに分割する。

【0096】

前処理装置３は、ＤＦＥ１から入力された前処理出力データおよび制御情報データに基づいてロール紙Ｍｄに液滴ＬＤを吐出して前処理が施された領域である前処理領域を形成する動作を実行する。前処理装置３は、プレコートコントローラ３０Ｃおよびプレコートエンジン３０Ｅを含む。

【0097】

プレコートコントローラ３０Ｃは、ＣＰＵ３０Ｃｐおよび前処理制御部３０Ｃｃを含み、ＣＰＵ３０Ｃｐおよび前処理制御部３０Ｃｃは送受信可能にバス３０Ｃｂによって接続されている。バス３０Ｃｂは、通信Ｉ／Ｆを介して、信号線７１ＬＣに接続されている。ＣＰＵ３０Ｃｐは、ＲＯＭに格納されている制御プログラムを用いて、前処理装置３全体の動作を制御する。

【0098】

前処理制御部３０Ｃｃは、ＤＦＥ１から送信された制御情報データに基づいて、プレコートエンジン３０Ｅと、コマンド、パラメータ、またはデータなどの情報の送受信を行う。前処理制御部３０Ｃｃは、プレコートエンジン３０Ｅと情報を送受信することによって、プレコートエンジン３０Ｅを制御する。

【0099】

プレコートコントローラ３０Ｃはプレコートエンジン３０Ｅを制御する。プレコートコントローラ３０Ｃは、信号線３０ＬＣを介して、ＤＦＥ１と制御情報データなどの送受信を行う。プレコートコントローラ３０Ｃは、信号線３０ＬＣを介して、後述するプレコートエンジン３０Ｅと制御情報データなどの送受信を行う。

【0100】

プレコートコントローラ３０Ｃは、送受信される制御情報データに含まれる印刷条件などを前処理制御部３０Ｃｃのレジスタに書き込み、印刷条件をレジスタに格納する。プレコートコントローラ３０Ｃは、制御情報データに基づいてプレコートエンジン３０Ｅを制御し、印刷ジョブデータおよび制御情報データに従った印刷を実行させる。

【0101】

プレコートエンジン３０Ｅは、前処理剤吐出制御部３０Ｅｐｈ、３０Ｅｐｌを有する。プレコートエンジン３０Ｅは、プレコートコントローラ３０Ｃからの指示に基づいて、ＤＦＥ１から前処理装置３に入力されたビットマップデータを、画像形成出力に対応する小値のデータに変換し、前処理剤吐出制御部３０Ｅｐｈ、３０Ｅｐｌごとのデータに分割する。

【0102】

例えば、プレコートエンジン３０Ｅは、入力された２５６ビットのビットマップデータを大滴、中滴、小滴、吐出なしの４値に変換し、対応する前処理剤吐出制御部３０Ｅｐｈ、３０Ｅｐｌごとのデータに分割する。前処理剤吐出制御部３０Ｅｐｈ、３０Ｅｐｌは、それぞれ、前処理制御部３０Ｃｃから送信された前処理出力データに基づいて、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌにロール紙Ｍｄに液滴ＬＤを吐出させ、ロール紙Ｍｄに前処理剤層ＰＣを形成する。

【0103】

測定装置５Ａは、測定制御部５０Ａを含む。測定制御部５０Ａは、ＤＦＥ１から送信される測定実行情報に基づいて、ロール紙Ｍｄの表面を、幅方向および搬送方向Ｘｍの所定の範囲にわたって測定する。そして、測定した値に基づいて測定画像を生成し、生成した測定画像をＤＦＥ１に送信する。

【0104】

測定装置５Ｂは、測定制御部５０Ｂを含む。測定制御部５０Ｂは、ＤＦＥ１から送信される測定実行情報に基づいて、ロール紙Ｍｄの表面を、幅方向および搬送方向Ｘｍの所定の範囲にわたって測定する。そして、測定した値に基づいて測定画像を生成し、生成した測定画像をＤＦＥ１に送信する。

【0105】

このように、本実施形態に係るインクジェットシステム４は、ＤＦＥ１から入力された描画情報に基づいて、前処理装置３によって前処理が施されたロール紙Ｍｄに対してインクジェット装置２が液滴を吐出することによって画像形成出力を実行する。次に、本実施形態に係るＤＦＥ１の機能構成について図１１を参照して説明する。

【0106】

図１１に示すように、ＤＦＥ１は、コントローラ１００、入出力装置４００、ネットワークＩ／Ｆ１５Ｆを含む。入出力装置４００は、ＤＦＥ１の状態を視覚的に表示する出力インタフェースであるとともに、タッチパネルとしてユーザがＤＦＥ１を直接操作し、もしくはＤＦＥ１に対して情報を入力する際の入力インタフェースでもある。

【0107】

すなわち、入出力装置４００は、ユーザによる操作を受けるための画像を表示する機能を含む。入出力装置４００は、Ｉ／Ｆ１５に接続されたディスプレイ装置および操作装置によって実現される。

【0108】

ネットワークＩ／Ｆ１５Ｆは、ＤＦＥ１がネットワークを介してホスト端末や測定装置５Ａ、５Ｂなど他の機器と通信するためのインタフェースであり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）やＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェースが用いられる。ネットワークＩ／Ｆ１５Ｆは、ＴＣＰ／ＩＰプロトコルによる通信が可能である。ネットワークＩ／Ｆ１５Ｆは、Ｉ／Ｆ１５によって実現される。

【0109】

コントローラ１００は、主制御部１１０、エンジン制御部１２０、画像処理部１３０、操作表示制御部１４０および入出力制御部１５０を含み、図９に示すハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって構成される。具体的には、ＲＯＭ１２や不揮発性メモリならびにＨＤＤ１４や光学ディスクなどの不揮発性の記憶媒体に格納されたプログラムが、ＲＡＭ１３などの揮発性メモリ（以下、メモリ）にロードされる。

【0110】

ＣＰＵ１１がＲＡＭ１３などにロードされたプログラムに従って演算を行う。これら一連の協働により構成されるソフトウェア制御部と集積回路などのハードウェアとによってコントローラ１００が構成される。コントローラ１００は、ＤＦＥ１全体を制御する制御部として機能する。

【0111】

主制御部１１０は、コントローラ１００に含まれる各部を制御する役割を担い、コントローラ１００の各部に命令を与える。エンジン制御部１２０は、インクジェット装置２や前処理装置３、搬入部１７、搬出部６０などを制御もしくは駆動する駆動手段としての役割を担う。画像処理部１３０は、主制御部１１０の制御に従い、印刷出力すべき画像の情報に基づいてビットマップデータなどの描画情報を生成する。この描画情報とは、インクジェット装置２や前処理装置３が画像形成動作において形成すべき画像、すなわち、画像形成出力の対象の画像を描画するための情報である。

【0112】

操作表示制御部１４０は、入出力装置４００に情報表示を行い、もしくは、入出力装置４００を介して入力された情報を主制御部１１０に通知する。入出力制御部１５０は、ネットワークＩ／Ｆ１５Ｆを介して入力される情報を主制御部１１０に入力する。また、主制御部１１０は、入出力制御部１５０を制御し、ネットワークＩ／Ｆ１５Ｆおよびネットワークを介してネットワークに接続された他の機器にアクセスする。

【0113】

ＤＦＥ１が実行する処理として、まず、入出力制御部１５０がネットワークＩ／Ｆ１５Ｆを介してホスト装置などから画像形成出力を実行する命令情報である印刷ジョブを受信する。入出力制御部１５０は、受信した印刷ジョブを主制御部１１０に転送する。主制御部１１０は、印刷ジョブを受信すると、画像処理部１３０を制御して印刷ジョブに含まれる文書情報、もしくは、画像情報に基づいて描画情報を生成させる。

【0114】

本実施形態に係る印刷ジョブには、出力対象の画像情報がＤＦＥ１の画像処理部１３０によって解析可能な情報形式で記述された画像の情報の他、画像形成出力に際して設定されるべきパラメータの情報が含まれる。このパラメータの情報とは、例えば、両面印刷の設定、集約印刷の設定、カラー／モノクロの設定等の情報である。

【0115】

画像処理部１３０によって描画情報が生成されると、エンジン制御部１２０は、インクジェット装置２や前処理装置３にそれぞれ印刷出力データおよび前処理出力データを送信し、生成された描画情報に基づいて、搬入部１７から搬送される用紙に対して画像形成を実行させる。

【0116】

前述したように、本実施形態においては、主制御部１１０がコントローラ１００に含まれる各部を制御する。次に、図１２を参照して、本実施形態において前処理実行制御部としても機能する主制御部１１０の機能構成について説明する。

【0117】

本実施形態に係る主制御部１１０は、特性情報記憶部１１１、測定情報解析部１１２、前処理剤吐出量算出部１１３を含む。特性情報記憶部１１１には、媒体特性情報記憶部１１４、前処理剤特性情報記憶部１１５、着色剤特性情報記憶部１１６を含む。なお、特性情報データテーブルＳＤが特性情報記憶部１１１に記憶されている構成であってもよい。

【0118】

特性情報データテーブルＳＤは、図１３から図１５に示すように、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに付着することで形成されるドットの大きさについて、前処理剤ＰＣＡの吐出量と凝集剤濃度ＡＧＣとの関係を、記録媒体Ｍの種類ごとに特性情報として示したものである。

【0119】

なお、図１３から図１５に示す特性情報データテーブルＳＤは、記録媒体Ｍの媒体特性（例えば、浸透性の高低）、液滴ＬＤに含まれる顔料粒子Ｐの種類、および、前処理剤ＰＣＡの種類の組み合わせごとに構成される。

【0120】

図１３は、低浸透性の記録媒体Ｍにおける前処理剤ＰＣＡａの吐出量と凝集剤濃度ＡＧＣと顔料Ｄｙのドットの大きさとの関係、図１４は、中浸透性の記録媒体Ｍにおける前処理剤ＰＣＡａの吐出量と凝集剤濃度ＡＧＣと顔料Ｄｙのドットの大きさとの関係、図１５は、高浸透性の記録媒体Ｍにおける前処理剤ＰＣＡａの吐出量と凝集剤濃度ＡＧＣと顔料Ｄｙのドットの大きさとの関係をそれぞれ示す特性情報データテーブルＳＤを例示した図である。

【0121】

図１３から図１５に示すように、記録媒体Ｍに対して前処理剤層ＰＣを形成した後に液滴ＬＤを吐出して画像形成を行った場合、液滴ＬＤにふくまれる顔料粒子Ｐによって形成されるドットは、前処理剤ＰＣＡの吐出量が多いほど大きくなり、また、凝集剤ＡＧの濃度が高いほど大きくなる。また、液滴ＬＤに含まれる顔料粒子Ｐによって形成されるドットは、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透性が低いほど大きくなる。

【0122】

すなわち、特性情報データテーブルＳＤを参照して前処理剤ＰＣＡの吐出量を制御することによって、記録媒体Ｍの特性ごとに顔料粒子Ｐによって形成されるドットの大きさを制御することができる。言い換えると、特性情報データテーブルＳＤを用いることで、像形成剤であって、着色剤として顔料粒子Ｐを含んだ液滴ＬＤが濡れ広がる速さを早めたり、遅くしたりすることができる。

【0123】

このように、特性情報データテーブルＳＤは、記録媒体Ｍの特性および顔料粒子Ｐの種類および前処理剤ＰＣＡの種類の組み合わせごとに、ドットの大きさと前処理剤ＰＣＡの吐出量と凝集剤濃度ＡＧＣとの関係として構成した情報を特性情報として含む。

【0124】

また、特性情報データテーブルＳＤは、記録媒体Ｍの特性および顔料粒子Ｐの種類および前処理剤ＰＣＡの種類の組み合わせごとに、ドットの大きさと前処理剤ＰＣＡの吐出量と凝集剤濃度ＡＧＣとの関係として構成した情報を画像形成出力の結果として入力して構成されていてもよいし、実験もしくはシミュレーションの結果として得られた特性情報によって構成されていてもよい。

【0125】

また、記録媒体Ｍの種類ごとに、前処理剤ＰＣＡの吐出量と凝集剤濃度ＡＧＣとの関係を示すシミュレーション結果や実験結果として得られた特性情報によって特性情報データテーブルＳＤが構成されてもよい。なお、特性情報データテーブルＳＤについての詳細は、後述する。

【0126】

媒体特性情報記憶部１１４には、記録媒体Ｍの物理的な特性の情報である媒体特性情報が記憶されている。ここで、媒体特性情報とは、記録媒体Ｍが非浸透性媒体であるのか、もしくは、浸透性媒体であるのかを示す情報であって、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透度合いを示す情報である。

【0127】

なお、非浸透性媒体としては、フィルム、浸透性媒体としては普通紙やコート紙などが知られている。また、媒体特性情報として、記録媒体Ｍごとに、記録媒体Ｍ表面の表面粗さなどを測定し、その測定値を媒体特性情報として用いてもよい。

【0128】

前処理剤特性情報記憶部１１５には、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈから吐出される前処理剤ＰＣＡ１、前処理剤吐出ヘッド３１Ｌから吐出される前処理剤ＰＣＡ２の特性の情報である前処理剤特性情報が記憶されている。前処理剤特性情報とは、例えば、前処理剤ＰＣＡの材料や物理的な特性を示す情報のことである。

【0129】

着色剤特性情報記憶部１１６には、着色剤吐出ヘッド２１から吐出されるＹＭＣＫの各インクの特性の情報である着色剤特性情報が記憶されている。着色剤特性情報とは、例えば、ＹＭＣＫ各色を着色する着色剤の材料や物理的な特性を示す情報のことである。

【0130】

なお、主制御部１１０は、画像形成出力の実行結果に基づいて、前処理剤特性情報や着色剤特性情報を参照して、特性情報データテーブルＳＤに特性情報を追加する構成であってもよい。

【0131】

測定情報解析部１１２は、入出力制御部１５０を介して主制御部１１０に入力された出力前測定画像に対して、画素ごとに記録媒体Ｍの表面特性を解析して、解析結果を出力する。

【0132】

測定情報解析部１１２は、例えば、図１６や図１７に示す記録媒体Ｍの表面の測定画像の濃淡値と表面特性との関係を表す関係式に基づいて、測定画像の画素ごとに記録媒体Ｍの表面特性の解析結果を出力する。記録媒体Ｍの表面特性の解析結果は画素ごとである必要はなく、例えば、液滴の吐出解像度に合わせた所定の領域ごとに出力される構成であってもよい。

【0133】

図１６は、記録媒体Ｍの表面の測定画像の濃淡値と記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの濡れ性との関係を表す関係式を模式化した図、図１７は、記録媒体Ｍの表面の測定画像の濃淡値と記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透性との関係を表す関係式を模式化した図である。

【0134】

図１６においては、記録媒体Ｍの表面の測定画像の濃淡が濃くなるほど、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの濡れ性がよくなり、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに付着しやすいことを示している。図１７においては、記録媒体Ｍの表面の測定画像の濃淡が濃くなるほど、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透性が大きくなり、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに浸透しやすいことを示している。

【0135】

測定情報解析部１１２は、測定画像の画素ごとの濃淡の情報に基づいて、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの濡れ性を解析し、解析結果を前処理剤吐出量算出部１１３に送信する。また、測定情報解析部１１２は、測定画像の画素ごとの濃淡の情報に基づいて、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透性を解析し、解析結果を前処理剤吐出量算出部１１３に送信する。

【0136】

前処理剤吐出量算出部１１３は、測定情報解析部１１２による測定画像の解析結果および特性情報記憶部１１１に記憶されている各種の特性情報に基づいて、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌからそれぞれ吐出する処理液滴吐出量である前処理剤の量を算出する処理液滴吐出量算出部、第１液滴吐出量算出部、第２液滴吐出量算出部として機能する。

【0137】

そして、前処理剤吐出量算出部１１３が算出した前処理剤ＰＣＡの吐出量に基づいて記録媒体Ｍに対して前処理剤ＰＣＡを吐出し、前処理剤層ＰＣを形成することにより、記録媒体Ｍ表面における像形成剤を含む液滴ＬＤの挙動を制御する。

【0138】

次に、記録媒体Ｍに対する前処理剤層ＰＣの形成態様の違いについて、図１８を用いて説明する。まず、記録媒体Ｍに対して前処理剤ＰＣＡを吐出すると、前処理剤層ＰＣは、図１８に示すように記録媒体Ｍの表面上に形成される。

【0139】

なお、（ａ）の領域および（ｂ）の領域に対して吐出される前処理剤ＰＣＡの量および凝集剤濃度ＡＧＣは同じであり、かつ、（ａ）で示す領域と（ｂ）で示す領域とでは、それぞれ記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透度が異なると仮定して説明を行う。

【0140】

このとき、図１８（ａ）で示す領域と図１８（ｂ）で示す領域とでは、それぞれ記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透度が異なる。具体的には、記録媒体Ｍの空隙よりも凝集剤ＡＧが小さいなどの理由によって、（ｂ）で示す領域では、凝集剤ＡＧが記録媒体Ｍの厚さ方向に移動しやすい状態である。

【0141】

そのため、記録媒体Ｍに対する前処理剤ＰＣＡを含む液滴ＬＤの挙動に違いが生じ、（ｂ）の領域においては、記録媒体Ｍの厚さ方向に、（ａ）の領域よりもより大きく前処理剤層ＰＣが形成される。

【0142】

（ａ）の領域における凝集剤ＡＧの分布態様と比較すると、（ｂ）の領域においては、凝集剤ＡＧが記録媒体Ｍの厚さ方向に拡散して、記録媒体Ｍの厚さ方向のより大きい範囲に前処理剤層ＰＣが形成される。そのため、（ｂ）の領域に形成された前処理剤層ＰＣでは、（ａ）の領域に形成された前処理剤層ＰＣよりも凝集剤ＡＧの濃度が低くなる。

【0143】

したがって、（ａ）の領域の前処理剤層ＰＣと（ｂ）の領域の前処理剤層ＰＣとでは、記録媒体Ｍの厚さ方向における凝集剤濃度ＡＧＣが異なる。また、（ｂ）の領域では、記録媒体Ｍの表面より遠い位置に凝集剤ＡＧが分布しているため、記録媒体Ｍに付着した液滴ＬＤに拡散する凝集剤ＡＧの単位時間あたりの量は、（ａ）の領域と比較すると少なくなる。

【0144】

一方で、（ａ）の領域では、記録媒体Ｍの表面から近い位置に凝集剤ＡＧが分布しているため、記録媒体Ｍに付着した液滴ＬＤに拡散する凝集剤ＡＧの単位時間あたりの量は、（ｂ）の領域と比較すると多くなる。

【0145】

したがって、（ａ）、（ｂ）それぞれの領域に対して液滴ＬＤが吐出されたとすると、それぞれの領域に吐出された液滴ＬＤに拡散する凝集剤ＡＧの量に差異が生じる。その結果、吐出された液滴ＬＤの挙動にも差異が生じることとなり、顔料粒子Ｐによって形成されるドットの大きさにも差異が生じる。

【0146】

そこで、本実施形態においては、図１９に示すように、記録媒体Ｍ表面における像形成剤を含む液滴ＬＤの挙動を制御し、像形成剤によって所望のドットが形成されるように記録媒体Ｍの表面特性に基づいて前処理の実行態様を制御する。具体的に、主制御部１１０は、記録媒体Ｍの表面特性に基づいて凝集剤濃度ＡＧＣが異なる前処理剤ＰＣＡ１および前処理剤ＰＣＡ２の吐出量を制御して前処理剤層ＰＣを形成する。

【0147】

具体的に説明すると、図１９の（ａ）に示す領域は、測定情報解析部１１２によって、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透性が低いと解析された領域である。また、図１９の（ｂ）に示す領域は、測定情報解析部１１２によって、記録媒体Ｍに対する液滴ＬＤの浸透性が高いと解析された領域である。

【0148】

このとき、前処理剤吐出量算出部１１３は、（ａ）に示す領域および（ｂ）に示す領域に付着する液滴ＬＤに拡散する単位時間当たりの凝集剤ＡＧの量が同等になるように前処理剤ＰＣＡ１および前処理剤ＰＣＡ２の吐出量を算出する。このようにすることで、前処理装置３は、液滴ＬＤの挙動が一定となるような前処理を記録媒体Ｍ上に実行することができる。

【0149】

なお、図１９においては、記録媒体Ｍの表面が水平になるように前処理剤層ＰＣが形成されているが、必ずしも記録媒体Ｍの表面が水平になるように記録媒体Ｍに前処理剤ＰＣＡ１および前処理剤ＰＣＡ２を吐出して前処理剤層ＰＣを形成しなくともよい。

【0150】

このようにして、前処理剤吐出量算出部１１３によって算出された前処理剤ＰＣＡ１および前処理剤ＰＣＡ２の吐出量の情報は、主制御部１１０によってエンジン制御部１２０を介して前処理装置３に送信される。

【0151】

本実施形態において、前処理装置３は、凝集剤ＡＧの濃度が高い前処理剤ＰＣＡ１を吐出する前処理剤吐出ヘッド３１Ｈおよび凝集剤ＡＧの濃度が低い前処理剤ＰＣＡ２を吐出する前処理剤吐出ヘッド３１Ｌを含む。そして、前処理装置３は、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈおよび前処理剤吐出ヘッド３１Ｌのそれぞれから、図２０に示すように、記録媒体Ｍに対して凝集剤ＡＧの濃度が高い前処理剤ＰＣＡ１と凝集剤ＡＧの濃度が低い前処理剤ＰＣＡ２とを吐出する。

【0152】

図２０に示すように、前処理剤ＰＣＡ１が吐出された領域には前処理剤層ＰＣ１が、前処理剤ＰＣＡ２が吐出された領域には前処理剤層ＰＣ２がそれぞれ形成される。ここで、図２０に示す前処理剤層ＰＣに対して、顔料粒子Ｐを含む像形成剤である液滴ＬＤが吐出されたと仮定する。

【0153】

このとき、図１９に示すように、前処理剤層ＰＣ１は、凝集剤ＡＧが低濃度であって、前処理剤層ＰＣが記録媒体Ｍの表面付近に形成されている。一方、前処理剤層ＰＣ２は、凝集剤ＡＧが高濃度であって、前処理剤層ＰＣが、前処理剤層ＰＣ１よりも記録媒体Ｍの厚さ方向に拡大して形成される。

【0154】

このとき、前処理剤層ＰＣ１および前処理剤層ＰＣ２にそれぞれ付着する液滴ＬＤに対して拡散する単位時間当たりの凝集剤ＡＧの量は、同等であるため、前処理剤層ＰＣ１および前処理剤層ＰＣ２にそれぞれ付着した液滴ＬＤによって、同じ大きさのドットが形成される。

【0155】

このように、本実施形態に係るインクジェットシステム４においては、記録媒体Ｍに形成される前処理剤層ＰＣにおける凝集剤ＡＧの濃度によって、着色剤を含む液滴ＬＤの記録媒体Ｍ上での挙動を制御し、液滴ＬＤが記録媒体Ｍに付着して形成される着色領域であるドットの大きさやドットの形状を制御する。

【0156】

なお、前処理剤吐出量算出部１１３は、記録媒体Ｍ上の同じ領域に対して前処理剤吐出ヘッド３１Ｈおよび前処理剤吐出ヘッド３１Ｌから、それぞれ前処理剤ＰＣＡ１、ＰＣＡ２の吐出を実行させるように前処理剤ＰＣＡ１、ＰＣＡ２の吐出量である第１処理液滴吐出量、第２処理液滴吐出量を算出する構成であってもよい。このとき、前処理装置３は、前処理剤吐出ヘッド３１Ｈおよび前処理剤吐出ヘッド３１Ｌの吐出タイミングを制御し、前処理剤ＰＣＡ１と前処理剤ＰＣＡ２とを同じ領域に吐出して前処理剤層ＰＣを形成する。

【0157】

次に、本実施形態に係るインクジェットシステム４において吐出する前処理剤ＰＣＡの量（吐出量）を算出する処理の流れについて、図２１のフローチャートを参照して説明する。主制御部１１０は、ジョブデータを受信すると（Ｓ２１０１）、受信したジョブデータを画像処理部１３０に転送する。

【0158】

画像処理部１３０は、ジョブデータに基づいて、画像情報に対してジョブデータにおいて指定された印刷条件を設定してＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）処理を実行し、画像形成出力を実行するためのビットマップデータなどの描画情報を生成する（Ｓ２１０２）。

【0159】

このとき、ジョブデータには、印刷条件を設定して描画情報を生成するための設定情報として、例えば、記録媒体Ｍを設定するための媒体設定情報、画像形成出力される画像の濃度を設定する濃度設定情報、カラーもしくはモノクロのどちらかで画像形成出力を実行するかを設定するカラー設定情報、画像形成出力を精密に行う場合に設定するモード設定情報などが含まれる。

【0160】

画像処理部１３０は、ＲＩＰ処理によって生成した描画情報および設定情報を主制御部１１０に送信する（Ｓ２１０３）。主制御部１１０は、描画情報および設定情報を受信すると、入出力制御部１５０を介して測定装置５Ａに記録媒体Ｍを測定させ、測定結果として測定画像を１バンド分取得し（Ｓ２１０４）、測定情報解析部１１２に送信する。

【0161】

測定情報解析部１１２は、測定画像に基づいて測定画像に相当する記録媒体Ｍの領域の表面特性（例えば、濡れ性や浸透性）を解析して、解析結果を前処理剤吐出量算出部１１３に送信する（Ｓ２１０５）。

【0162】

次に、前処理剤吐出量算出部１１３は、特性情報記憶部１１１を参照し、前処理剤特性情報および着色剤特性情報を取得する（Ｓ２１０６）。このとき、前処理剤吐出量算出部１１３は、特性情報データテーブルＳＤから特性情報を取得してもよい。

【0163】

前処理剤吐出量算出部１１３は、Ｓ２１０６で取得した特性情報と、測定情報解析部１１２から受信した記録媒体Ｍの表面特性の解析結果とに基づいて、解析結果から得られる画素ごとに前処理剤ＰＣＡ１、ＰＣＡ２の吐出量を算出する（Ｓ２１０７）。これにより、記録媒体Ｍの表面の位置で異なる解析結果が得られた場合、記録媒体Ｍの位置によって、記録媒体Ｍに吐出される液滴ＬＤに応じて前処理の実行態様を変更する。

【0164】

なお、Ｓ２１０７の処理においては、前処理剤ＰＣＡ１もしくは前処理剤ＰＣＡ２のいずれかの吐出量を「０」として前処理剤ＰＣＡ１、ＰＣＡ２の吐出量を算出してもよい。算出された前処理剤ＰＣＡ１、ＰＣＡ２の吐出量の情報である前処理剤量情報は、主制御部１１０によってエンジン制御部１２０を介して前処理装置３に送信される（Ｓ２１０８）。

【0165】

次に、本実施形態に係るインクジェットシステム４において、画像形成出力を行う処理の流れについて説明する。主制御部１１０は、前処理装置３に前処理を実行させる前処理実行情報を送信する。

【0166】

前処理装置３は、ＤＦＥ１から前処理実行情報を受信すると、Ｓ２１０８でＤＦＥ１から受信した前処理剤量情報に基づいて、記録媒体Ｍに対して前処理剤ＰＣＡ１および前処理剤ＰＣＡ２を吐出して前処理を実行する。

【0167】

主制御部１１０は、インクジェット装置２に画像形成実行情報を送信する。インクジェット装置２は、前処理装置３によって前処理が施された記録媒体Ｍがインクジェット装置２に搬送され、着色剤吐出ヘッド２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙのそれぞれの吐出位置に到達するタイミングで、着色剤を含む着色液滴を記録媒体Ｍへ吐出する。

【0168】

測定装置５Ａが測定した位置、前処理装置３が前処理を行った位置、着色剤吐出ヘッド２１が吐出を行う位置はそれぞれ記録媒体Ｍの搬送位置として管理され、主制御部１１０からの指示で測定装置５Ａ、前処理装置３、着色剤吐出ヘッド２１が同期して動作を行うことで記録媒体Ｍ上に画像が形成される。

【0169】

したがって、主制御部１１０は、インクジェット装置２および前処理装置３に液滴を吐出させる液滴吐出制御部として機能する。また、主制御部１１０は、前処理剤ＰＣＡなどの処理液滴を前処理装置３に吐出させる処理液滴吐出実行制御部、および、着色剤を含む着色液滴をインクジェット装置２に吐出させる着色液滴吐出実行制御部としても機能する。画像が形成された記録媒体Ｍは、搬出部６０から排出される。

【0170】

以上説明したように、本実施形態では、記録媒体Ｍの表面特性に基づいて前処理剤層ＰＣを形成することによって、吐出される液滴ＬＤの挙動を制御し、液滴ＬＤに含まれる顔料粒子Ｐによって形成されるドットの形状が所望の形状となるようにする。

【0171】

なお、本実施形態では、前処理剤ＰＣＡ１が吐出された領域には前処理剤層ＰＣ１が、前処理剤ＰＣＡ２が吐出された領域には前処理剤層ＰＣ２がそれぞれ形成されるものとして説明を行ったが、前処理剤ＰＣＡ１と前処理剤ＰＣＡ２とを同一の領域に吐出して前処理剤層ＰＣを形成してもよい。このようにすると、前処理剤層ＰＣにおける凝集剤濃度ＡＧＣをより細かく制御することができる。

【0172】

以上より、本実施形態では、例えば、普通紙や塗工紙、木材など、厚さ方向に対して表面の形状が一定ではない媒体に対して前処理を行い、その後インクを吐出した場合、媒体に対するインクの濡れ性や浸透性を一定にすることができる。したがって、媒体上に吐出されるインクの挙動を一定にすることができるため、媒体上に均一なインク形状を形成することができる。

【0173】

また、媒体に吐出されるインクの情報と媒体の表面特性に応じて媒体の位置ごとにインクに応じた濡れ性や浸透性である前処理領域を形成することができるため、品質のよい像形成を実行することができる。

【0174】

また、インクジェット装置２および前処理装置３から記録媒体Ｍに吐出する液滴ＬＤに含まれるものとして、顔料粒子Ｐのほかに、染料、たんぱく質・脂質・核酸・ホルモン・糖・アミノ酸などの生体分子、樹脂、高分子などを用いてもよい。また、前処理剤ＰＣＡに含まれる反応剤として、凝集剤ＡＧのほかに、キレート剤、フィブリン系接着剤、ハイドロキシアパタイト、重合剤などを用いてもよい。

【0175】

さらに、本実施形態に係るインクジェットシステム４は、３Ｄプリンタなどの立体造形装置についても適用することができる。

【0176】

なお、測定装置５Ａに測定情報解析部１１２と同等の機能を持たせ、測定装置５Ａおよび測定装置５Ｂに出力前測定画像の解析を実行させてもよい。そして、測定装置５Ａは、出力前測定画像の解析結果をＤＦＥ１に送信する。

【0177】

このような場合、前処理剤吐出量算出部１１３は、測定装置５ＡからＤＦＥ１に送信された記録媒体Ｍの表面特性に基づいて前処理剤ＰＣＡの吐出量を算出する。

【0178】

実施の形態２．
本実施形態では、記録媒体を搬送して、主走査方向に移動する吐出ヘッドから吐出される液滴によって画像形成出力を実行するシリアルヘッド方式のインクジェット装置を例として説明を行う。なお、実施の形態１と同様の構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0179】

図２２は、本実施形態に係るインクジェットシステム４の概略を示す図である。インクジェットシステム４は、ＤＦＥ１と画像形成装置６とが、通信線によって接続されて構成される。なお、本実施形態に係る画像形成装置６は、実施の形態１のインクジェット装置２および前処理装置３がひとつの筐体に一体化されて構成されたものである。

【0180】

次に、図２３および図２４の画像形成装置６の透視図を参照して、本実施形態に係る画像形成装置６の構成について説明する。画像形成装置６は、インクジェット装置２、前処理装置３、測定装置５Ａ、５Ｂ、装置本体の内部においてインクジェット装置２および前処理装置３を主走査方向に移動させるキャリッジ１０１を含む。

【0181】

キャリッジ１０１は、左右の側板に横架したガイド部材である主ガイドロッド１０７と従ガイドロッド１０７ｂとで主走査方向（搬送方向Ｘｍに対して垂直の方向）に摺動自在に配設されている。キャリッジ１０１には、インクジェット装置２および前処理装置３が搭載されている。また、キャリッジ１０１の前処理装置３側の側面には、測定装置５Ａが、キャリッジ１０１のインクジェット装置２側の側面には、測定装置５Ｂがそれぞれ搭載されている。

【0182】

そして、インクジェット装置２に搭載されている着色剤吐出ヘッド２１によって、ＹＭＣＫの各色の着色剤を吐出し、前処理装置３に搭載されている前処理剤吐出ヘッド３１によって前処理剤ＰＣＡを記録媒体Ｍに対して吐出する。着色剤吐出ヘッド２１および前処理剤吐出ヘッド３１は主走査方向と交差する方向に配列されており、かつ、ノズル４０Ｎは下向きに開口して構成される。

【0183】

着色剤吐出ヘッド２１に各色の着色剤を含む液滴ＬＤを、また、前処理剤吐出ヘッド３１に前処理剤ＰＣＡを含む液滴ＬＤを供給するカートリッジ１０３は、交換可能なようにキャリッジ１０１に装着されている。また、カートリッジ１０３は、上方に大気と連通する大気口、下方には着色剤吐出ヘッド２１または前処理剤吐出ヘッド３１に液滴ＬＤを供給する供給口を有する。そして、カートリッジ１０３は、液滴ＬＤが充填された多孔質体を有して構成される。

【0184】

カートリッジ１０３の内圧は、多孔質体の毛管力により供給される液滴ＬＤがわずかな負圧になるように維持されている。なお、本実施形態においては、着色剤吐出ヘッド２１が色ごとに設けられている場合を例としているが、ＹＭＣＫ各色の液滴ＬＤを吐出するノズル４０Ｎを有する１個のヘッドでもよい。

【0185】

さらに、前処理剤吐出ヘッド３１も、凝集剤ＡＧの濃度別に設けられている場合を例としているが、濃度の異なる凝集剤ＡＧの液滴ＬＤを吐出するノズル４０Ｎを有する１個のヘッドでもよい。

【0186】

キャリッジ１０１は、後方側（用紙搬送方向下流側）が主ガイドロッド１０７に摺動自在に装着され、前方側（用紙搬送方向上流側）が従ガイドロッド１０７ｂに摺動自在に装着されている。そして、キャリッジ１０１を主走査方向に移動走査するために、主走査モータ１０９で回転駆動される駆動プーリ２１０と従動プーリ２１１との間にタイミングベルト２１２が架け渡されている。タイミングベルト２１２とキャリッジ１０１とは固定されており、主走査モータ１０９の正逆回転によりキャリッジ１０１が往復して駆動される。

【0187】

一方、給紙カセット２０４に積層された記録媒体Ｍをインクジェットヘッド１０２の下方側に搬送するために、給紙カセット２０４から記録媒体Ｍを分離給装する給紙ローラ２１３およびフリクションパッド２１４と、記録媒体Ｍを案内するガイド部材２１５と、搬送された記録媒体Ｍを反転させて搬送する搬送ローラ２１６と、この搬送ローラ２１６の周面に押し付けられる搬送コロ１１８ａおよび搬送ローラ２１６から記録媒体Ｍの送り出し角度を規定する先端コロ１１８ｂとが設けられている。搬送ローラ２１６は副走査モータによってギヤ列を介して回転駆動される。

【0188】

キャリッジ１０１が移動する主走査方向の範囲に対応して搬送ローラ２１６から送り出された記録媒体Ｍを、着色剤吐出ヘッド２１および前処理剤吐出ヘッド３１の下方側で案内するガイド部材である印写受け部材１１９が設けられている。

【0189】

この印写受け部材１１９に対して記録媒体Ｍが搬送される方向の下流側には、記録媒体Ｍが画像形成装置６の筐体の外部に排紙される方向へ送り出すために回転駆動される搬送コロ２２０、拍車１２１が設けられている。さらに記録媒体Ｍを排紙トレイ１０６に送り出す排紙ローラ１２２および拍車１２３と、画像形成装置６の筐体の外部に記録媒体Ｍを排紙する経路を形成するガイド部材１２４、１２５とが配置されている。

【0190】

次に、図２５を参照して、本実施形態に係る画像形成装置６の機能構成について説明する。なお、本実施形態に係る画像形成装置６は、図９に示すインクジェット装置２および前処理装置３の機能に、記録媒体Ｍの搬送を制御する搬送制御部６０Ｃを加えて構成される。

【0191】

搬送制御部６０Ｃは、印刷制御部２０Ｃｃおよび前処理制御部３０Ｃｃから受信した命令情報に基づいて副走査モータを駆動させて記録媒体Ｍを搬送する。また、印刷制御部２０Ｃｃおよび前処理制御部３０Ｃｃは、主走査モータ１０９の駆動を制御する駆動制御部としても機能する。その他の構成は、図９と同様であるため、重複する説明を省略する。

【0192】

なお、本実施形態では、インクジェット装置２および前処理装置３がひとつの筐体に一体化されて画像形成装置６が構成されている。したがって、画像形成装置６の動作を制御する制御部である画像形成コントローラによって主制御部１１０から受信した情報に基づいて画像形成装置６の各部を制御する構成であってもよい。

【0193】

このような場合、画像形成コントローラは、主制御部１１０から受信した情報に基づいて、プリンタエンジン２０Ｅに着色剤吐出ヘッド２１の動作を、プレコートエンジン３０Ｅに前処理剤吐出ヘッド３１の動作を制御させる。また、このとき、主制御部１１０は、画像形成装置６に液滴を吐出させる液滴吐出制御部として機能する。

【0194】

このように構成される画像形成装置６を用いて、本実施形態に係るインクジェットシステム４は、画像の情報に基づいて画像形成出力を実行する。次に、本実施形態に係るインクジェットシステム４において、画像形成出力を行う処理の流れについて図２６を参照して説明する。

【0195】

ＤＦＥ１が図２１のフローチャートに示す処理を終了すると、主制御部１１０は、前処理装置３に前処理を実行させる前処理実行情報を送信する（Ｓ２６０１）。前処理装置３は、ＤＦＥ１から受信した前処理実行情報に基づいて記録媒体Ｍに対して前処理剤ＰＣＡ１および前処理剤ＰＣＡ２を吐出して前処理を実行する。

【0196】

前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌが記録媒体Ｍへ液滴ＬＤを吐出するときには、前処理制御部３０Ｃｃがキャリッジ１０１を移動させながら描画情報に基づいて前処理剤吐出ヘッド３１Ｈ、３１Ｌを駆動させて、停止している記録媒体Ｍに対して前処理剤ＰＣＡを含む液滴ＬＤを、主走査方向に１バンド分吐出する（Ｓ２６０２）。１バンド分の吐出が終了すると、前処理装置３は、１バンド分の前処理を実行した前処理完了通知をＤＦＥ１に送信する（Ｓ２６０３）。

【0197】

ＤＦＥ１は、前処理装置３から前処理完了通知を受信すると、記録媒体Ｍを副走査方向に１バンド分搬送させる搬送実行情報を画像形成装置６に送信する（Ｓ２６０４）。画像形成装置６は、搬送実行情報に従って、搬送制御部６０Ｃに副走査モータを駆動させ、搬送ローラ２１６によって記録媒体Ｍを副走査方向に１バンド分搬送し（Ｓ２６０５）、搬送完了通知をＤＦＥ１に送信する（Ｓ２６０６）。

【0198】

ＤＦＥ１は、搬送実行通知を受信すると、インクジェット装置２に１バンド分の画像形成出力を実行させるための画像形成実行情報を送信する（Ｓ２６０７）。着色剤吐出ヘッド２１が記録媒体Ｍへ液滴ＬＤを吐出するときには、印刷制御部２０Ｃｃがキャリッジ１０１を移動させながら描画情報に基づいて各色の着色剤吐出ヘッド２１を駆動させて、停止している記録媒体Ｍに対して各色の着色剤を含む液滴ＬＤを主走査方向に１バンド分吐出する（Ｓ２６０８）。

【0199】

１バンド分の吐出が終了すると、インクジェット装置２は、印刷制御部２０Ｃｃに副走査モータを駆動させて記録媒体Ｍを搬送し、画像形成完了通知をＤＦＥ１に送信する（Ｓ２６０９）。

【0200】

ＤＦＥ１は、ジョブデータに含まれる描画情報の画像形成出力が全て終了した場合に、画像形成装置６に記録媒体Ｍを排出させる排出実行情報を送信し（Ｓ２６１０）、副走査モータを駆動させて画像が形成された記録媒体Ｍを排出させる（Ｓ２６１１）。なお、ジョブデータに含まれる描画情報の画像形成出力が全てのバンド分終了していない場合、ＤＦＥ１は、Ｓ２１０１の処理から再度実行する。

【0201】

実施の形態３．
本実施形態では、画像形成出力された画像を解析し、その解析結果に基づいて前処理剤ＰＣＡの吐出量をフィードバック制御するインクジェットシステム４を例に説明を行う。また、実施の形態１と同じ構成には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0202】

なお、本実施形態に係るインクジェットシステム４は、実施の形態１に示すインクジェットシステム４と同様に構成される。図２７は、本実施形態に係る主制御部１１０の機能構成を示す図である。本実施形態に係る主制御部１１０は、図１２に示す構成にフィードバック制御部１１７を加えた構成である。

【0203】

フィードバック制御部１１７は、測定装置５Ｂから取得した画像形成出力後の測定情報である出力後測定画像と描画情報とに基づいて、記録媒体Ｍにおいて所望のドットが形成されているか否かを判定する形状比較部として機能する。そして、判定結果に基づいて、フィードバック制御部１１７は、前処理剤吐出量算出部１１３が算出する前処理剤ＰＣＡの吐出量を補正するフィードバック制御を行う吐出量補正部として機能する。

【0204】

フィードバック制御部１１７は、出力後測定画像と描画情報とのドット形状において、例えば、ドットの大きさや面積などを比較し、どの程度の差異が生じているかを判定する。なお、このとき、画像形成出力される画像が線や面、あるいは、多色の顔料粒子Ｐが重なって形成されるドットである場合には、フィードバック制御部１１７は、単一のドットの形状を検知することができない。

【0205】

このような場合、フィードバック制御部１１７は、画像形成出力される画像の中で、ドットの大きさや面積などが比較できる画素においてのみドットの大きさや面積などを比較し、どの程度の差異が生じているかを判定してもよい。

【0206】

また、フィードバック制御部１１７が行う記録媒体Ｍにおいて所望のドットが形成されているか否かの判定は、画像形成出力動作を行う間、連続的に実行する必要はなく、例えば、毎朝や６時間おきなど、定期的に実行する構成であってもよい。

【0207】

また、フィードバック制御部１１７は、記録媒体Ｍにおいて所望のドットが形成されているか否かを判定することが可能なドットのテストパターンを形成して、ドットの大きさや面積などを比較し、どの程度の差異が生じているかを判定する構成であってもよい。

【0208】

フィードバック制御部１１７は、出力後測定画像と描画情報とにおけるドットの大きさや面積などを比較し、所定値以上の差異が生じていると判定した場合には、図１３から図１５に示す特性情報データテーブルＳＤの値に基づいて前処理剤吐出量算出部１１３が算出する前処理剤ＰＣＡの吐出量を制御する。

【0209】

具体的に、フィードバック制御部１１７は、出力後測定画像におけるドットの大きさや面積が、描画情報におけるドットの大きさや面積より大きい場合、それまでの前処理剤ＰＣＡ２の凝集剤濃度ＡＧＣよりも低い濃度の凝集剤ＡＧが含まれる前処理剤ＰＣＡ１を使用する。または、前処理剤ＰＣＡ２の吐出量を少なくなるようにフィードバック制御を実行する。

【0210】

また、このとき、記録媒体Ｍの浸透性の高い領域では、ドットの大きさが小さくなっていくため、ドットが大きくなるようにフィードバック制御を行うとともに、記録媒体Ｍの浸透性の低い領域では、ドットが大きくなっていくため、ドットの大きさが小さくなるようにフィードバック制御を行ってもよい。

【0211】

次に、本実施形態に係るフィードバック制御の流れについて、図２８を参照して説明する。前回の画像形成出力の実行から所定の時間が経過する、または、入出力装置４００からインクジェットシステム４のユーザがフィードバック制御の実行を指示する操作を行うなどして、主制御部１１０にフィードバック実行指示情報が入力される（Ｓ２８０１）。

【0212】

フィードバック実行指示情報が入力されると、フィードバック制御部１１７は、測定装置５Ｂから画像形成出力後の測定情報である出力後測定画像を取得する（Ｓ２８０２）。そして、フィードバック制御部１１７は、出力後測定画像と描画情報とを比較し、比較結果に基づいて、記録媒体Ｍにおいて所望のドットが形成されているか否かを判定する（Ｓ２８０３）。

【0213】

そして、フィードバック制御部１１７は、判定の結果に基づいて、前処理剤吐出量算出部１１３によって算出される前処理剤ＰＣＡの吐出量をフィードバック制御する（Ｓ２８０４）。

【0214】

このように、本実施形態に係るインクジェットシステム４においては、記録媒体Ｍに像形成剤を吐出して形成される着色領域であるドットの形状が変動しないように、特性情報データテーブルＳＤの値に基づいて前処理剤吐出量算出部１１３が算出する前処理剤ＰＣＡの吐出量を制御する。

【0215】

なお、測定装置５Ｂにフィードバック制御部１１７と同等の機能を持たせ、測定装置５Ｂに出力後測定画像の解析を実行させてもよい。そして、測定装置５Ｂは、出力後測定画像の解析結果をＤＦＥ１に送信する。

【0216】

このような場合、ＤＦＥ１のフィードバック制御部１１７は、測定装置５Ｂから受信した解析結果に基づいて、前処理剤吐出量算出部１１３が算出する前処理剤ＰＣＡの吐出量に対してフィードバック制御を実行する。

【0217】

なお、上述したＤＦＥ１は、専用の装置であってもよいし、サーバ装置やパーソナルコンピュータに所定のソフトウェアをインストールして実現されるものであってもよい。

【0218】

また、ＤＦＥ１はインクジェット装置と別体である必要はなく、インクジェット装置の内部にあるコントローラで実現されてもよい。また、ＤＦＥ１の機能のうち、測定制御部５０Ａの出力に基づいて前処理装置３に指示を行う機能は、前処理装置３内のコントローラで実現されてもよい。さらに、ＤＦＥ１と、インクジェット装置２内のコントローラと、前処理装置３内のコントローラで協業して、ＤＦＥ１の機能を実現してもよい。

【0219】

また、上述した実施形態では記録媒体Ｍが搬送されているが、記録媒体Ｍは搬送されなくてもよい。例えば、テーブル上に記録媒体Ｍを配置し、着色剤吐出ヘッド２１と前処理剤吐出ヘッド３１を搭載したキャリッジが、二次元方向に移動することで記録媒体Ｍに画像を形成するフラットベッド方式のインクジェット装置にも適用可能である。

【0220】

また、上述した前処理装置３は、前処理液を吐出する装置の例で説明したが、その他の前処理を行う装置であってもよい。例えば、前処理装置３が、記録媒体Ｍの表面特性に基づいてプラズマ処理を細かく変更できる場合には、測定装置５Ａ、５Ｂの測定結果に基づいて、前処理装置３が記録媒体Ｍに対して行うプラズマ処理の強度を位置ごとに変更する態様であってもよい。

【符号の説明】

【0221】

１ ＤＦＥ
２ インクジェット装置
３ 前処理装置
４ インクジェットシステム
５Ａ、５Ｂ 測定装置
６ 画像形成装置
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１４ ＨＤＤ
１５ Ｉ／Ｆ
１５Ｆ ネットワークＩ／Ｆ
１６ バス
２１ 着色剤吐出ヘッド
３１ 前処理剤吐出ヘッド
１００ コントローラ
１１０ 主制御部
１１１ 特性情報記憶部
１１２ 測定情報解析部
１１３ 前処理剤吐出量算出部
１１４ 媒体特性情報記憶部
１１５ 前処理剤特性情報記憶部
１１６ 着色剤特性情報記憶部
１１７ フィードバック制御部
ＳＤ 特性情報データテーブル

【先行技術文献】

【特許文献】

【0222】

【文献】特開２０１５－１８９１１０号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】