(57)【要約】【課題】記録媒体に着弾した液体の凝集状態を適切に評価する。【解決手段】開示の技術の一態様に係る記録装置は、散乱粒子を含む液体を、記録媒体に着弾させる記録装置であって、光を射出する光源と、前記光源から射出された光の少なくとも一部を、前記記録媒体に着弾した前記液体に照射する照射光学部と、前記照射光学部による照射光が、前記着弾した液体で反射、又は散乱された光と、前記光源から射出された光の少なくとも一部であって、前記着弾した液体で反射、又は散乱されていない参照光と、を結合させる結合光学部と、前記結合光学部による結合光を検出する検出部と、前記結合光に基づき、前記着弾した液体の光干渉断層画像を取得する断層画像取得部と、前記光干渉断層画像に基づいて取得された、前記着弾した液体の凝集状態を表す特性値を出力する特性値出力部と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
散乱粒子を含む液体を、記録媒体に着弾させる記録装置であって、
光を射出する光源と、
前記光源から射出された光の少なくとも一部を、前記記録媒体に着弾した前記液体に照射する照射光学部と、
前記照射光学部による照射光が、前記着弾した液体で反射、又は散乱された光と、前記光源から射出された光の少なくとも一部であって、前記着弾した液体で反射、又は散乱されていない参照光と、を結合させる結合光学部と、
前記結合光学部による結合光を検出する検出部と、
前記結合光に基づき、前記着弾した液体の光干渉断層画像を取得する断層画像取得部と、
前記光干渉断層画像に基づいて取得された、前記着弾した液体の凝集状態を表す特性値を出力する特性値出力部と、を有する
記録装置。
【請求項２】
前記照射光の光軸方向と交差する方向に、前記照射光を走査する走査光学部を有する
請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記光干渉断層画像に基づき、前記着弾した液体の内部において前記照射光の光軸方向の位置毎で前記反射、又は散乱された光の光強度の変動周期を取得する変動周期取得部を有し、
前記特性値出力部は、前記変動周期に基づいて取得された、前記着弾した液体の凝集状態を表す特性値を出力する
請求項１、又は２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記着弾滴と空気の界面である表面位置を検出する表面位置検出部と、
前記表面位置に基づいて補正された補正特性値を取得する特性値補正部と、を有し、
前記特性値出力部は、前記補正特性値を出力する
請求項１乃至３の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項５】
前記特性値は、前記着弾した液体の内部における、前記散乱粒子が凝集した部分と前記散乱粒子が凝集していない部分との境界部の位置、又は形状を含む
請求項１乃至４の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項６】
前記特性値は、前記境界部の位置、又は形状の変化速度である凝集速度を含む
請求項５に記載の記録装置。
【請求項７】
前記特性値は、前記着弾した液体の内部における、前記散乱粒子の粒子径、又は前記散乱粒子が凝集した塊である凝集物の長さを含む
請求項１乃至４の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項８】
前記光源は波長の異なる光を射出し、
前記断層画像取得部は、前記波長毎で前記光干渉断層画像を取得し、
前記特性値取得部は、前記波長毎の前記光干渉断層画像に基づき、前記特性値を取得する
請求項１乃至７の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
前記散乱粒子の凝集状態を変化させる前処理液を、前記記録媒体の少なくとも１つの面に塗布する前処理部と、
前記特性値に基づき、前記前処理液による前記記録媒体の表面処理量又は表面処理強度の少なくとも１つを制御する表面処理制御部と、を有する
請求項１乃至８の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項１０】
前記前処理部は、前記前処理液を前記記録媒体の少なくとも１つの面に吐出する吐出ヘッドを有する
請求項９に記載の記録装置。
【請求項１１】
前記前処理液は反応剤を含み、
前記表面処理制御部は、前記前処理液の塗布量又は前記前処理液における前記反応剤の濃度を制御する
請求項９、又は１０に記載の記録装置。
【請求項１２】
前記反射、又は散乱された光の前記液体の内部での光減衰を補正する光減衰補正部を有する
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項１３】
前記特性値取得部は、前記光干渉断層画像に含まれる画素の輝度値と所定の閾値とを比較して、前記着弾した液体の内部で前記散乱粒子が凝集した部分と前記散乱粒子が凝集していない部分の境界部の形状データ、又は位置データを取得し、
前記所定の閾値は、前記着弾した液体の内部における前記照射光の光軸方向の位置毎で異なる
請求項１２に記載の記録装置。
【請求項１４】
前記散乱粒子は水分散性着色剤である
請求項１乃至１３の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項１５】
前記散乱粒子は顔料である
請求項１乃至１３の何れか１項に記載の記録装置。
【請求項１６】
散乱粒子を含む液体を、記録媒体に着弾させる記録装置による記録方法であって、
光を射出する工程と、
前記光源から射出された光の少なくとも一部を、前記記録媒体に着弾した前記液体に照射する照射工程と、
前記照射工程による照射光が、前記着弾した液体で反射、又は散乱された光と、前記光源から射出された光の少なくとも一部であって、前記着弾した液体で反射、又は散乱されていない参照光と、を結合させる結合工程と、
前記結合工程による結合光を検出する工程と、
前記結合光に基づき、前記着弾した液体の光干渉断層画像を取得する工程と、
前記光干渉断層画像に基づいて取得された、前記着弾した液体の凝集状態を表す特性値を出力する工程と、を含む
記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録装置、及び記録方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式を利用した画像形成装置等の記録装置では、インクジェットヘッド等の記録ヘッドにより所定の大きさのインク滴を吐出し、記録媒体に着弾させることで所定の大きさのインクドットを形成する。
【０００３】
このような記録装置として、画像を高速に形成するため、記録媒体ページ幅のラインヘッドを用いた１パス方式の記録装置が知られている。また１パス方式において、隣接したインク滴間でのインクの流動に起因する画質劣化を防ぐため、インク滴を着弾させる前に記録媒体に前処理液を塗布し、インク滴の凝集を促進させることで、インクの流動を抑制する記録装置が知られている。
【０００４】
より短時間でインク滴を凝集させるためには、前処理液の添加濃度や記録媒体への塗布量等の条件を調整する必要があり、前処理液の条件の調整のために、前処理液の条件に応じたインク滴の凝集状態を計測し、評価することが求められる。
【０００５】
インク等の液体の状態を計測する技術として、液体の内部の特定位置における粒子の粒子径や粒子径分布を、粒子ブラウン運動の状態計測とアインシュタイン・ストークスの式に基づいて定量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】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術は、液体の内部の粒子径や粒子径分布を計測できるものの、液体の凝集状態を表す特性値を取得することができず、記録媒体に着弾した液体の状態を適切に評価することができない場合があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、記録媒体に着弾した液体の凝集状態を適切に評価することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
開示の技術の一態様に係る記録装置は、散乱粒子を含む液体を、記録媒体に着弾させる記録装置であって、光を射出する光源と、前記光源から射出された光の少なくとも一部を、前記記録媒体に着弾した前記液体に照射する照射光学部と、前記照射光学部による照射光が、前記着弾した液体で反射、又は散乱された光と、前記光源から射出された光の少なくとも一部であって、前記着弾した液体で反射、又は散乱されていない参照光と、を結合させる結合光学部と、前記結合光学部による結合光を検出する検出部と、前記結合光に基づき、前記着弾した液体の光干渉断層画像を取得する断層画像取得部と、前記光干渉断層画像に基づいて取得された、前記着弾した液体の凝集状態を表す特性値を出力する特性値出力部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によれば、記録媒体に着弾した液体の凝集状態を適切に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る計測部の構成の一例を説明する図である。
【図２】実施形態に係る処理部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る光干渉断層画像の一例を説明する図である。
【図４】第１の実施形態に係る処理部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【図５】光減衰を伴う光干渉断層画像の一例を説明する図である。
【図６】光減衰による光干渉断層画像の画素輝度変化の一例を説明する図である。
【図７】凝集層がある場合の光減衰を伴う光干渉断層画像の一例を説明する図である。
【図８】凝集層がある場合の光減衰による光干渉断層画像の画素輝度変化の一例を説明する図である。
【図９】第１の実施形態に係る光減衰の補正結果の一例を説明する図である。
【図１０】第１の実施形態に係る特性値の一例を説明する図である。
【図１１】第１の実施形態に係る処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を説明する図である。
【図１３】第２の実施形態に係る前処理部の構成の一例を説明する図である。
【図１４】第２の実施形態に係る乾燥部の構成の一例を説明する図である。
【図１５】第２の実施形態に係る画像形成部の構成の一例を説明する図である。
【図１６】第２の実施形態に係る計測部の配置の一例を説明する図である。
【図１７】第２の実施形態に係る表面処理制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【図１８】第２の実施形態に係る表面処理制御部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】第２の実施形態に係る前処理部の構成の変形例を説明する図である。
【図２０】第３の実施形態に係る表面処理制御部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【図２１】第３の実施形態に係る凝集閾値を説明する図である。
【図２２】厚みが異なる着弾滴の光減衰を伴う光干渉断層画像の一例を説明する図である。
【図２３】厚みが異なる着弾滴の光減衰による光干渉断層画像の画素輝度変化の一例を説明する図である。
【図２４】第３の実施形態に係る処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図２５】第４の実施形態に係る処理部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【図２６】プローブ光強度の時間変動周期分布の時間変化の一例を説明する図である。
【図２７】蒸発等による着弾滴の時間変化の一例を説明する図である。
【図２８】蒸発等による着弾滴の時間変化の影響の補正結果の一例を説明する図である。
【図２９】第４の実施形態に係る処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図３０】第５の実施形態に係る処理部の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。
【図３１】凝集物を含む光干渉断層画像の一例を説明する図である。
【図３２】第５の実施形態に係る処理部による処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１２】
実施形態に係る記録装置は、散乱粒子を含む液体を記録媒体に吐出し、着弾させる装置である。また記録媒体に着弾した液体の光干渉断層画像に基づいて取得される、着弾した液体の凝集状態を表す特性値を出力する装置である。尚、凝集とは、液体の内部で、水分散性着色剤等の粒子同士が吸着集合することをいう。
【００１３】
光干渉断層画像は、例えば光コヒーレンストモグラフィー（Optical Coherence Tomography；ＯＣＴ）により取得することができる。
【００１４】
実施形態では、用紙に記録ヘッドからインクを吐出し、着弾させるインクジェット方式の画像形成装置を例に説明する。尚、用紙は「記録媒体」の一例であり、インクは「液体」の一例である。また画像形成装置は「記録装置」の一例である。
【００１５】
実施形態の用語では、用紙に着弾したインク滴を着弾滴と称する。また画像形成、記録、印刷等はいずれも同義語とする。
【００１６】
各図面において、破線の矢印で示されているＸ方向は、インクを着弾させる用紙の搬送方向を示し、Ｙ方向は搬送方向と交差する用紙の幅方向を示すものとする。またＺ方向は、インクを着弾させる用紙の面に交差する深さ（高さ）方向を示すものとする。
【００１７】
各図面における光干渉断層画像の表示について、画像の色の濃さ（黒さ）は、着弾滴の内部で反射、又は散乱された光（プローブ光）の光強度の大きさを示している。色が濃い（黒い）ほど、光強度は大きく、色が薄い（白い）ほど、光強度は小さいことを示している。また色が濃い（黒い）ほど、光干渉断層画像における画素の輝度は大きく、色が薄い（白い）ほど、光干渉断層画像における画素の輝度は小さいことを示している。
【００１８】
＜計測部の構成＞
先ず、実施形態に係る画像形成装置２００の備える計測部の構成の一例を、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る計測部１００の構成の一例を説明する図である。
【００１９】
図１において、計測部１００は、用紙Ｐ上の着弾滴Ｄに対向して配置されている。計測部１００は、光源１０１と、照射光学部１１０と、結合光学部１２０と、検出部１３０と、処理部１４０とを有する。
【００２０】
光源１０１は、例えば可干渉性（コヒーレンス）の低い近赤外光を射出するＳＬＤ（Super Luminescent Diode）である。ＳＬＤは、発光ダイオード(Light emitting diode；ＬＥＤ)のように広帯域で、かつ半導体レーザ(Laser diode；ＬＤ) のように高輝度の光を射出する光源である。但し、光源１０１は上記に限定されず、可干渉性（コヒーレンス）の低い光を射出する光源であれば、近赤外光とは異なる波長帯域の光を射出する光源であってもよいし、ＬＥＤや白色ランプ等であってもよい。
【００２１】
光源１０１から射出された光は、光ファイバ１０５の内部を伝搬し、光ファイバカプラ１２１で２つに分岐される。分岐された一方の光は、照射光学部１１０に入射する。
【００２２】
一点鎖線で示されている照射光学部１１０は、光ファイバ１１１と、カップリングレンズ１１２と、ミラー１１３と、走査光学部１１４と、対物レンズ１１５とを有する。照射光学部１１０は、光源１０１から射出された光の少なくとも一部を、用紙Ｐ上の着弾滴Ｄに照射する。
【００２３】
光ファイバカプラ１２１で分岐された一方の光は、光ファイバ１１１の内部を伝搬し、カップリングレンズ１１２を介してミラー１１３に入射する。ミラー１１３は入射光を走査光学部１１４に向けて反射する。
【００２４】
走査光学部１１４は、例えばガルバノミラーを備える。処理部１４０の制御下で、駆動電圧に応じてガルバノミラーが搖動し、ガルバノミラーによる反射光をＸ方向に往復走査する。走査光学部１１４による走査光は対物レンズ１１５に入射する。
【００２５】
対物レンズ１１５は、着弾滴Ｄに照射する光の光軸方向において着弾滴Ｄから離間し、着弾滴Ｄに対向して設けられている。対物レンズ１１５は、走査光学部１１４による走査光を集光し、着弾滴Ｄに向けて収束、又は発散する光を照射する。或いは平行光を照射してもよい。収束、又は発散する光を照射する場合、着弾滴Ｄの内部で集光スポットを形成するように照射することが好ましい。平行光を照射する場合、後述する光干渉断層画像の空間分解能を上げるために、できるだけ細い光束を照射することが好ましい。このような集光スポット、又は平行光は、走査光学部１１４によりＸ方向に走査される。尚、走査光学部１１４により走査の方向は、Ｘ方向に限定されず、Ｙ方向に走査してもよい。
【００２６】
対物レンズ１１５には、例えば光を集光する機能を有する集光レンズを用いることができる。集光レンズは屈折型のレンズであってもよいし、回折型のレンズであってもよい。また複数のレンズを組み合わせて対物レンズ１１５を構成してもよい。回折型のレンズを用いると集光レンズを薄型化できる。
【００２７】
尚、Ｚ方向に沿って対物レンズ１１５の中心を通る軸は、「照射光の光軸」の一例であり、このような軸の方向は、「照射光の光軸方向」の一例である。
【００２８】
また図１に示されている例では、照射光の光軸方向はＺ方向に平行である。以降に示す図においても、特に指示する場合を除き、照射光の光軸方向はＺ方向に平行であるものとする。
【００２９】
着弾滴Ｄに照射された光は、着弾滴Ｄで、反射、又は散乱される。光は屈折率の異なる材料の界面で強く反射、又は散乱される。そのため、着弾滴Ｄに照射された光は、例えば着弾滴Ｄと空気の界面、着弾滴Ｄの内部に含まれる溶剤と散乱粒子の界面、或いは散乱粒子が凝集した部分と散乱粒子が凝集していない部分（溶剤部分）の界面等で反射、又は散乱される。
【００３０】
着弾滴Ｄは、例えば顔料インクである。顔料インクは、着色成分である顔料が溶剤に溶けきっていない状態で存在するインクである。また着弾滴Ｄは、例えば水分散性着色剤を含んでもよい。このように溶剤中に分散する顔料、及び水分散性着色剤は、それぞれ「散乱粒子」の一例である。尚、説明の便宜のため、着弾滴Ｄで反射、又は散乱された光を、以下では「プローブ光」と称する場合がある。
【００３１】
プローブ光は、往きとは逆方向に対物レンズ１１５を通過し、走査光学部１１４、及びミラー１１３で反射される。ミラー１１３による反射光は、カップリングレンズ１１２を介して光ファイバ１１１の内部に導光される。そして光ファイバ１１１の内部を伝搬して光ファイバカプラ１２１に入射する。
【００３２】
一方、光源１０１から射出され、光ファイバカプラ１２１で２つに分岐された他方の光は、結合光学部１２０に入射する。
【００３３】
二点鎖線で示されている結合光学部１２０は、光ファイバカプラ１２１と、光ファイバ１２２と、カップリングレンズ１２３と、レンズ１２４と、参照ミラー１２５とを有する。結合光学部１２０は、照射光学部１１０による照射光が着弾滴Ｄで反射、又は散乱された光と、参照光とを結合させる。
【００３４】
光ファイバカプラ１２１で分岐された他方の光は、光ファイバ１２２の内部を伝搬し、カップリングレンズ１２３を介してレンズ１２４に入射する。
【００３５】
レンズ１２４は入射した光を集光し、参照ミラー１２５に向けて収束、又は発散する光を照射する。或いは平行光を照射してもよい。レンズ１２４は、対物レンズ１１５と同様に、例えば光を集光する機能を有する集光レンズを用いることができる。
【００３６】
ここで、レンズ１２４の開口数（Numerical Aperture；ＮＡ）と、対物レンズ１１５の開口数は等しいことが好ましい。開口数が等しいことで、例えばレンズ１２４により集光される光の光波面形状と、対物レンズ１１５により集光される光の光波面形状とが略一致し、後述する結合光において、デフォーカス等の収差を取り除くことができるためである。
【００３７】
参照ミラー１２５は、レンズ１２４により照射された光を反射する。参照ミラー１２５による反射光は、往きとは逆方向にレンズ１２４を通過し、カップリングレンズ１２３を介して光ファイバ１２２の内部に導光される。そして光ファイバ１２２の内部を伝搬して光ファイバカプラ１２１に入射する。尚、参照ミラー１２５による反射光は、光源１０１から射出された光の少なくとも一部であって、着弾滴で反射、又は散乱されていない光であり、「参照光」の一例である。
【００３８】
プローブ光と参照光は、光ファイバカプラ１２１により重ね合わされる。換言すると、プローブ光と参照光は、光ファイバカプラ１２１により結合される。プローブ光が通ってきた光路長と、参照光が通ってきた光路長が光源１０１の可干渉距離（コヒーレンス長）以内であれば、両者は互いに干渉し、干渉縞が発生する。このような干渉縞を含む結合光は、光ファイバ１３１の内部を伝搬し、カップリングレンズ１３２を介して検出部１３０に入射する。
【００３９】
検出部１３０は、分光器と、線形検出器を有する。分光器は検出部１３０に入射する光を分光する。分光された光は波長に応じてＸ方向に横ずれ（シフト）した位置に到達し、線形検出器上でライン状パターンを形成する。ライン状パターンは線形検出器により検出される。
【００４０】
分光器として例えば回折格子を用いることができる。また線形検出器として、フォトダイオードアレイ（Photo Diode Array；ＰＤＡ）を用いることができる。フォトダイオードアレイは受光した光の光強度に応じた電圧信号を出力するフォトダイオードをライン状に配列した素子である。或いは線形検出器として、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor  Device）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等で画素がライン状に配列したラインセンサを用いてもよい。検出部１３０は、検出したライン状パターンデータを処理部１４０に出力する。
【００４１】
処理部１４０は入力したライン状パターンデータを逆フーリエ変換することで、参照ミラー１２５に対する着弾滴Ｄの相対位置毎でのプローブ光の光強度を算出する。参照ミラー１２５に対する着弾滴Ｄの相対位置とは、換言すると、インクの屈折率を考慮しない、Ｚ方向における着弾滴Ｄの位置である。
【００４２】
また処理部１４０は、参照ミラー１２５に対する着弾滴Ｄの相対位置を、インクの屈折率を考慮した距離に換算して、着弾滴Ｄにおける照射光の光軸方向の位置毎でのプローブ光の光強度を算出する。図１の例のように照射光の光軸方向とＺ方向が平行である場合、Ｚ方向の位置（深さ）毎でのプローブ光の光強度が算出される。処理部１４０は、照射光の光軸方向の位置毎でのプローブ光の光強度を繋ぎ合せることで１次元の光干渉断層画像を取得することができる。
【００４３】
実施形態では、着弾滴Ｄへの照射光を走査光学部１１４でＸ方向に走査する。そのためＸ方向における照射光の走査位置毎で、上述の１次元の光干渉断層画像を得ることができる。そして処理部１４０は、Ｘ方向における照射光の走査位置毎での１次元の光干渉断層画像をＸ方向に繋ぎ合せることで、２次元の光干渉断層画像を取得することができる。実施形態では２次元の光干渉断層画像を取得し、用いる例を説明する。尚、説明を簡単にするため、以下では、２次元の光干渉断層画像を単に「光干渉断層画像」と称する。
【００４４】
ここで、光干渉断層画像におけるＸ方向の画素は、照射光のＸ方向の位置を分解する最小単位を示し、光干渉断層画像におけるＺ方向の画素は、照射光のＺ方向の位置を分解する最小単位を示すものとする。光干渉断層画像では、プローブ光の光強度は、例えば各画素の輝度として表される。
【００４５】
処理部１４０は、着弾滴Ｄに照射される走査光の走査周期毎に、光干渉断層画像を取得する。また処理部１４０は取得した光干渉断層画像に基づき、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を出力することができる。尚、処理部１４０は、走査周期より長い所定時間毎に取得した光干渉断層画像を、時間平均した光干渉断層画像を取得してもよい。処理部１４０は取得した光干渉断層画像、及び／又は特性値を表示部１６０に出力する。
【００４６】
表示部１６０は、入力した光干渉断層画像、及び／又は特性値を表示する。特性値を表示する場合は、特性値を示すグラフ、及び／又は表により表示することが好ましい。表示部１６０として、例えば画像形成装置２００が備えている操作パネルを用いることができる。画像形成装置２００を使用するユーザーは、例えば表示部１６０としての操作パネルに表示された光干渉断層画像、及び／又は特性値を視認し、着弾滴Ｄの凝集状態を評価することができる。またユーザーは評価結果に基づき、用紙Ｐに塗布する前処理液の塗布量や反応剤の濃度等を調整することができる。この前処理液については、別途詳述する。
【００４７】
表示部１６０として、画像形成装置２５０に接続された外部表示装置を用いてもよい。外部表示装置は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（Organic Light Emitting Diode；ＯＬＥＤ）、プラズマディスプレイ（Plasma Display Panel；ＰＤＰ）、又はブラウン管（Cathode Ray Tube；ＣＲＴ）等である。
【００４８】
次に、図２は処理部１４０のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。処理部１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４１と、ＲＡＭ(Random Access Memory)１４２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１４３と、光源ドライバ１４４と、走査光学部ドライバ１４５と、検出部Ｉ／Ｆ（Inter／Face）１４６と、表示部Ｉ／Ｆ１４７とを有する。これらはシステムバス１４８を介して相互に電気的に接続されている。
【００４９】
ＣＰＵ１４１は、計測部１００の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ１４１は、ＲＡＭ１４２をワークエリア（作業領域）として、ＲＯＭ１４３に格納されたプログラムを実行することで、計測部１００の動作を制御し、後述する各種機能を実現する。
【００５０】
光源ドライバ１４４は光源１０１に電気的に接続され、光源１０１に駆動電圧を出力する電気回路である。走査光学部ドライバ１４５は走査光学部１１４に電気的に接続され、走査光学部１１４に駆動電圧を出力する電気回路である。
【００５１】
検出部Ｉ／Ｆ１４６は、検出部１３０に電気的に接続され、検出部１３０に駆動電圧を出力し、また検出部１３０による検出信号を入力するインターフェースである。
【００５２】
表示部Ｉ／Ｆ１４７は、表示部１６０に電気的に接続され、処理部１４０により取得された光干渉断層画像、及び／又は特性値を表示部１６０に出力するインターフェースである。
【００５３】
以上説明してきた実施形態に係る計測部１００では、照射光学部１１０による照射光を走査光学部１１４でＸ方向に走査する例を示したが、これには限定されない。例えば計測部１００は、ミラー１１３に代えて、Ｘ方向、及びＹ方向に対し、照射光を走査する走査光学部を用い、三次元の光干渉断層画像を取得してもよい。
【００５４】
また計測部１００は、照射光を走査せずに、照射光の光軸方向の１次元の光干渉断層画像を取得してもよい。例えば、ミラー１１３と走査光学部１１４の両方に、走査機能を有さない固定ミラーを用い、照射光を走査せずに、照射光の光軸方向の１次元の光干渉断層画像を取得することができる。或いはミラー１１３と走査光学部１１４を設けず、光ファイバ１１１からカップリングレンズ１１２を介して出射される光を、直接、対物レンズ１１５に入射させる。これにより照射光を走査せずに、照射光の光軸方向の１次元の光干渉断層画像を取得してもよい。
【００５５】
＜光干渉断層画像による凝集状態の可視化＞
用紙Ｐの表面には着弾滴Ｄの内部の散乱粒子の凝集を促進するための凝集促進剤が予め塗布されている場合がある。インクが用紙Ｐに着弾し、着弾滴Ｄを形成すると、用紙Ｐの表面の凝集促進剤が着弾滴Ｄの内部に拡散し、着弾滴Ｄに含まれる散乱粒子を凝集させる。
【００５６】
着弾滴Ｄの内部で散乱粒子が凝集すると、複数の粒子が結合してひとつの粒子と見做せるようになるため、散乱粒子の粒子径が見かけ上で増大する。このように見かけ上の粒子径が増大した散乱粒子がさらに結合して、着弾滴Ｄの内部に、例えば散乱粒子が凝集した層状の部分である凝集層が形成される。
【００５７】
散乱粒子の粒子径の増大は、散乱粒子により散乱される光の光強度に影響する。着弾滴Ｄに照射する光の波長に対して、散乱粒子の粒子径が十分小さい場合、散乱粒子による光の散乱は、レイリー散乱が支配的となる。そのため散乱光の光強度は、波長の４乗に反比例し、粒子径の６乗に比例する。
【００５８】
散乱粒子の凝集により、上述のように散乱粒子の見かけ上の粒子径が増大するため、散乱粒子による散乱光の光強度も大きくなる。従って、着弾滴Ｄの内部で反射、又は散乱された光の光強度を表す光干渉断層画像により、着弾滴Ｄの内部の散乱粒子の凝集状態を可視化し、定量することが可能となる。尚、粒子径が照射光の波長と同程度の場合はミー散乱が支配的となるため、散乱光の光強度はミー散乱の理論式に従う。
【００５９】
図３は、計測部１００により取得される着弾滴の光干渉断層画像の一例を説明する図である。図３（ａ）は、用紙Ｐに着弾した直後の着弾滴Ｄの光干渉断層画像を示し、図３（ｂ）及び図３（ｃ）の順に、着弾後の時間の経過に伴い変化した着弾滴Ｄの光干渉断層画像を示している。
【００６０】
着弾直後は、着弾滴Ｄの内部で散乱粒子の凝集は生じないため、散乱粒子の粒子径は増大せず、また散乱粒子は着弾滴Ｄの内部に均一に分散している。従って図３（ａ）では、着弾滴Ｄの画像Ｄｉｍは、薄い色で均一に示されている。
【００６１】
着弾後の時間の経過に応じて、用紙Ｐの表面の凝集促進剤は着弾滴Ｄの内部に拡散し、凝集促進剤の作用により散乱粒子の凝集が進行する。凝集により散乱粒子の見かけ上の粒子径が増大し、見かけ上の粒子径が結合して生成された凝集層での散乱光の光強度が大きくなる。そのため、図３（ｂ）に示されている着弾滴Ｄの画像Ｄｉｍでは、用紙Ｐの画像Ｐｉｍの表面付近に、散乱光の光強度が大きい凝集層の画像Ｃｉｍが濃い色で示されている。
【００６２】
図３（ｂ）の状態からさらに時間が経過すると、凝集促進剤の拡散は着弾滴Ｄの内部でさらに広範囲に広がり、凝集層が拡大する。そのため図３（ｃ）では図３（ｂ）と比較して拡大した凝集層の画像Ｃｉｍが示されている。
【００６３】
このように実施形態では、計測部１００で取得される光干渉断層画像により、着弾滴Ｄの凝集状態を可視化し、定量することができる。またこのような光干渉断層画像に基づき、後述する着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得し、出力することができる。
【００６４】
［第１の実施形態］
＜特性値取得処理＞
第１の実施形態に係る処理部１４０による、光干渉断層画像に基づく着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値の取得処理について説明する。
【００６５】
本実施形態に係る処理部１４０は、インクの屈折率に起因する光干渉断層画像の伸長、及び照射光の光軸方向の深さに応じたプローブ光の減衰をそれぞれ補正する処理を実行する。また補正後の光干渉断層画像の画素の輝度値を凝集閾値と比較することで凝集層と非凝集層を識別し、凝集層と非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを取得し、特性値として出力する処理を実行する。
【００６６】
図４は、処理部１４０の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。尚、図４に示される処理部１４０の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部又は一部を、任意の単位で機能的又は物理的に分散・結合して構成することが可能である。その全部又は任意の一部が、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され、或いはＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現されうる。
【００６７】
処理部１４０は、入力部１５１と、断層画像取得部１５２と、着弾滴抽出部１５３と、伸長補正部１５４と、光減衰補正部１５５と、凝集閾値取得部１５６と、特性値取得部１５７と、特性値出力部１５８とを有する。
【００６８】
入力部１５１は、検出部１３０に電気的に接続され、検出部１３０から干渉光に基づくライン状パターンデータを入力し、断層画像取得部１５２に出力する。
【００６９】
断層画像取得部１５２は、上述したように、入力したライン状パターンデータを逆フーリエ変換して、参照ミラー１２５に対する着弾滴Ｄの相対位置毎でのプローブ光の光強度を算出する。また断層画像取得部１５２は、参照ミラー１２５に対する着弾滴Ｄの相対位置を、インクの屈折率を考慮した距離に換算して、照射光の光軸方向における位置毎でのプローブ光の光強度を算出する。
【００７０】
断層画像取得部１５２は、走査光学部１１４によるＸ方向の走査位置毎で、また照射光の光軸方向における位置毎でのプローブ光の光強度を算出し、これらを繋ぎ合わせて光干渉断層画像を取得する。断層画像取得部１５２は、取得結果を示すデータを着弾滴抽出部１５３、及び特性値出力部１５８に出力する。
【００７１】
着弾滴抽出部１５３は、入力した光干渉断層画像から着弾滴Ｄに該当する画像領域のみを抽出する。例えば、光干渉断層画像において、着弾滴Ｄに該当しない領域では、反射、又は散乱される光は存在しないため、着弾滴Ｄにより反射、又は散乱される光が存在する着弾滴Ｄに該当する領域と比較して、画素の輝度値が小さくなる。
【００７２】
従って画素の輝度値に所定の閾値を設けることで、光干渉断層画像から着弾滴Ｄに該当する領域を抽出することができる。このような閾値は、予めシミュレーション、又は実験等により決定され、ＲＯＭ１４３に格納されている。着弾滴抽出部１５３は、ＲＯＭ１４３を参照して取得される閾値を用いて、着弾滴に該当する画像領域を抽出した着弾滴画像を取得し、伸長補正部１５４に出力する。
【００７３】
伸長補正部１５４は、入力した着弾滴画像に対し、着弾滴Ｄの屈折率による光干渉断層画像の伸長を補正する。ここで、着弾滴Ｄの屈折率は、着弾滴Ｄの周囲の空気等よりも相対的に高いため、光干渉断層画像において着弾滴画像は着弾滴Ｄの屈折率分だけ照射光の光軸方向に伸長している。このような着弾滴画像の伸長は、照射光の光軸方向の位置データに、実際の位置に対するずれを生じさせ、後述する光減衰の補正精度や特性値の取得精度等を低下させる。
【００７４】
そのため、伸長補正部１５４は、例えば着弾滴画像の照射光の光軸方向の距離を着弾滴Ｄの屈折率で除算し、縮小することで伸長を補正する。これにより照射光の光軸方向の位置データのずれに起因する光減衰の補正精度や特性値の取得精度等の低下を防ぐことができる。伸長補正部１５４は、着弾滴画像の伸長を補正した伸長補正画像を光減衰補正部１５５に出力する。
【００７５】
光減衰補正部１５５は、入力した伸長補正画像に対し、照射光の光軸方向の位置に応じたプローブ光の減衰を補正する。ここで、着弾滴Ｄの内部には散乱粒子が存在するため、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの厚みが大きい場合等に、プローブ光に対する散乱粒子による散乱や光吸収等に起因して、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じて、プローブ光の光強度が減衰する場合がある。
【００７６】
図５は、このような光減衰を伴う光干渉断層画像の一例を説明する図である。尚、図５では、説明を簡単にするため、用紙Ｐに着弾した着弾滴Ｄの画像Ｄｉｍを矩形形状で示している。
【００７７】
図５では、着弾滴Ｄの内部に散乱粒子が均一に分散しているものとする。図５に示されているように、着弾滴Ｄの表面（空気との界面）から内部に向かうにつれ、着弾滴Ｄの画像Ｄｉｍの画素の輝度が徐々に小さくなっている。これは、着弾滴Ｄの表面から内部に向かうにつれ、プローブ光の光強度が小さくなっていることを示している。換言すると、照射光の光軸方向における位置に応じてプローブ光の光強度が減衰していることを示している。
【００７８】
図６は、光減衰による光干渉断層画像の画素輝度の変化の一例を説明する図である。図６の横軸はＺ方向の位置Ｚを示し、縦軸は光干渉断層画像の画素の輝度Ｉを示している。
【００７９】
図６における位置Ｚ０は着弾滴Ｄの表面（空気との界面）を示し、位置Ｚ１は着弾滴Ｄの内部における用紙Ｐの表面（インクと用紙Ｐとの界面）を示している。また輝度Ｉ０は光干渉断層画像の位置Ｚ０における画素輝度を示し、輝度Ｉ１は光干渉断層画像の位置Ｚ１における画素輝度を示している。図６に示されているように、位置Ｚ０から位置Ｚ１に向かうにつれ、プローブ光の光強度は小さくなり、光干渉断層画像の画素輝度は小さくなる。
【００８０】
一方、図７は、着弾滴Ｄの内部に凝集層がある場合の光減衰を伴う光干渉断層画像の一例を説明する図である。図５と同様に、用紙Ｐに着弾した着弾滴Ｄの画像Ｄｉｍを矩形形状で示している。
【００８１】
図７に示されているように、着弾滴Ｄの表面から内部に向かうにつれ、着弾滴Ｄの画像Ｄｉｍの画素の輝度が徐々に小さくなり、凝集層Ｃの画像Ｃｉｍの部分で画素の輝度が大きくなっている。これは、着弾滴Ｄの表面から内部に向かうにつれ、プローブ光の光強度が徐々に小さくなり、凝集層Ｃと、散乱粒子の凝集が生じていない部分である非凝集層との界面でプローブ光の光強度が大きくなっていることを示している。
【００８２】
図８は、凝集層Ｃがある場合の、光減衰による光干渉断層画像の画素輝度の変化の一例を説明する図である。図６と同様に、図８の横軸はＺ方向の位置Ｚを示し、縦軸は光干渉断層画像の画素の輝度Ｉを示している。
【００８３】
図８における位置Ｚ０は着弾滴Ｄの表面を示し、位置Ｚ１は着弾滴Ｄの内部における用紙Ｐの表面を示している。また位置Ｚ２は凝集層Ｃと非凝集層との界面を示している。尚、凝集層Ｃは「散乱粒子が凝集した部分」の一例であり、非凝集層は「散乱粒子が凝集していない部分」の一例である。凝集層Ｃと非凝集層との界面は、「境界部」の一例である。
【００８４】
図８に示されているように、光干渉断層画像の画素輝度は、位置Ｚ０から着弾滴Ｄの内部に向かうにつれて小さくなり、位置Ｚ２で大きくなった後、位置Ｚ１に向かうにつれて再び小さくなっている。尚、説明を簡単にするため、ここでは凝集層Ｃと非凝集層の屈折率や光の減衰係数は等しいものとしている。
【００８５】
例えば、干渉断層画像の画素の輝度値を所定の凝集閾値と比較することで、凝集層Ｃと非凝集層を識別する場合、上記のように光減衰で画素輝度が変化すると、凝集層Ｃと非凝集層を正しく識別することができなくなる。
【００８６】
そのため、光減衰補正部１５５は、光干渉断層画像において、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じたプローブ光の減衰を補正することで、凝集層Ｃと非凝集層を正しく識別できるようにしている。
【００８７】
照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じたプローブ光の減衰特性は、インクの種類等により異なり、シミュレーション、又は実験により求めることができ、プローブ光の減衰特性に基づき、補正データを生成することができる。
【００８８】
補正データは、例えば、図６において、位置Ｚ０から位置Ｚ１に向かうにつれて減少する画素毎での画素輝度を、位置Ｚによらずに輝度Ｉ０になるように補正するためのデータである。２次元の光干渉断層画像における光減衰を補正する場合は、補正データとして用いることができる２次元の補正データ画像を生成する。生成された補正データ画像等の補正データは、ＲＯＭ１４３等に格納される。
【００８９】
図４に戻り、光減衰補正部１５５は、ＲＯＭ１４３を参照して補正データを取得し、入力した伸長補正画像の輝度値に対し、画素毎で補正データを加算することで、プローブ光の減衰を補正することができる。
【００９０】
ここで、伸長補正画像と補正データ画像は、同じ画像サイズであることが好ましい。同じ画像サイズにすることで、伸長補正画像と補正データ画像の画像和を演算して光減衰の補正処理を実行でき、処理を簡略化できるためである。但しこれには限定されず、異なる画像サイズであってもよい。画像サイズが異なる場合は、光減衰補正部１５５は、伸長補正画像の画素の位置毎で、補正データ画像の対応する位置の補正データを抽出し、伸長補正画像の画素に加算してプローブ光の減衰を補正すればよい。
【００９１】
図９は、光減衰補正部１５５による光減衰の補正結果の一例を説明する図である。プロット９０は、補正前のＺ方向の画素輝度の変化を示している。一方、プロット９１は、光減衰補正部１５５による光減衰の補正後のＺ方向の画素輝度の変化を示している。図示されているように、プロット９１ではプローブ光の減衰による画素輝度の低下が補正され、同じ凝集状態が想定されるＺ方向の領域では、画素輝度が等しくなっている。具体的には、非凝集層に該当する位置Ｚ０から位置Ｚ２までの領域の画素輝度は輝度Ｉ０で等しい。また凝集層Ｃに該当する位置Ｚ２から位置Ｚ１までの領域の画素輝度は輝度Ｉ２で等しく、かつ輝度Ｉ２は輝度Ｉ０より大きい。
【００９２】
図４に戻り、光減衰補正部１５５は、入力した伸長補正画像の全体に対し、光減衰の補正処理を実行し、補正後の光減衰補正画像を特性値取得部１５７に出力する。尚、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの厚みが小さいこと等によりプローブ光の減衰が小さい場合は、光減衰補正部１５５による処理を実行しなくてもよい。この場合、光減衰補正部１５５は、入力した伸長補正画像をそのまま特性値取得部１５７に出力すればよい。
【００９３】
凝集閾値取得部１５６は、凝集層Ｃと非凝集層を識別するための凝集閾値Ｉｔｈを取得する。凝集閾値Ｉｔｈは、予め実験、又はシミュレーションで求められ、ＲＯＭ１４３に格納されている。凝集閾値取得部１５６はＲＯＭ１４３を参照して取得した凝集閾値Ｉｔｈを、特性値取得部１５７に出力する。
【００９４】
特性値取得部１５７は、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得する。特性値取得部１５７は、凝集閾値Ｉｔｈより輝度値が小さい画素を非凝集層に該当する画素と認識し、凝集閾値Ｉｔｈより輝度値が大きい画素を凝集層Ｃに該当する画素と認識する（図９参照）。そして凝集層Ｃと非凝集層の境界に該当する境界画素を特定し、境界画素から凝集層Ｃと非凝集層の界面の、照射光の光軸方向における位置データを取得することができる。このような位置データは、着弾滴Ｄの内部でどの位置まで凝集が進んだかを表すデータであり、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値として用いることができる。また凝集層と非凝集層の界面の位置データ、及び着弾滴Ｄの内部のインクと用紙Ｐの界面の位置データから、凝集層Ｃの厚みデータを取得することもできる。このような凝集層Ｃの厚みデータも、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値として用いることができる。
【００９５】
尚、上記では、特性値取得部１５７は、凝集閾値Ｉｔｈとの比較に基づき、凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを取得したが、取得方法はこれに限定されない。例えば光減衰補正画像等の光干渉断層画像に対し、エッジ検出アルゴリズムに基づく画像処理を実行して光干渉断層画像のエッジを検出し、検出したエッジの照射光の光軸方向における位置を、凝集層Ｃと非凝集層の界面の位置データとして取得してもよい。
【００９６】
さらに特性値取得部１５７は、上述の特性値の取得を経時で行うことで、凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化を定量することができる。またこのような界面の位置の時間変化データを微分することで、２次元的又は３次元的な、凝集層Ｃと非凝集層の界面の移動速度、すなわち凝集層Ｃの拡大速度が定量することができる。また凝集層Ｃの照射光の光軸方向への１次元的な拡大速度を求めてもよい。
【００９７】
図１０は、凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化の一例を説明する図である。換言すると、図１０は、凝集層Ｃが照射光の光軸方向に１次元的に拡大する様子を示している。尚、「凝集層と非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置」は、特性値取得部１５７が取得した特性値の一例である。
【００９８】
図１０の横軸は時間ｔを示し、縦軸は凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置Ｈｂを示す。位置Ｈｂは、値が０の時が着弾滴Ｄの内部における用紙Ｐの表面を示し、値が大きくなるにつれて、着弾滴Ｄの表面に近づいていることを示している。
【００９９】
時刻０は光干渉断層画像の取得の開始時刻を示し、時刻ｔ０はインクが用紙Ｐに着弾した時刻を示している。図１０に示されているように、インクの用紙Ｐへの着弾後、時間が経過するにつれて、凝集層Ｃと非凝集層の界面は、用紙Ｐの表面から着弾滴Ｄの表面に近づいている。所定の位置まで凝集層Ｃの拡大が進むと、凝集層の拡大は飽和している。
【０１００】
図１０の凝集層Ｃと非凝集層の界面の位置の時間変化データを微分することで、凝集層Ｃと非凝集層の界面の移動速度（凝集速度）を取得でき、また凝集層の拡大速度を取得することができる。尚、このような速度の計測分解能は、計測部１００による光干渉断層画像の取得レートに一致する。取得レートは、処理部１４０のハードウェア構成や処理部１４０により処理する光干渉断層画像の画素数等を変更することで調整することができる。従って、インクの種類毎で異なる凝集速度に応じて、計測部１００による光干渉断層画像の取得レートを調整し、速度の計測分解能を適正化することができる。
【０１０１】
図４に戻り、特性値取得部１５７は、取得した特性値を示すデータを特性値出力部１５８に出力する。特性値出力部１５８は、入力した特性値を示すデータを表示部１６０に出力し、表示部１６０は特性値を表示する。或いは特性値出力部１５８は、ＰＣ（Personal Computer）等の外部装置に算出結果を示すデータを出力してもよい。
【０１０２】
図１１は、本実施形態に処理部１４０による処理の一例を示すフローチャートである。
【０１０３】
先ず、入力部１５１は、検出部１３０から干渉光に基づくライン状パターンデータを入力し、断層画像取得部１５２に出力する（ステップＳ１１１）。
【０１０４】
続いて、断層画像取得部１５２は、入力したライン状パターンデータを逆フーリエ変換して、参照ミラー１２５に対する着弾滴Ｄの相対位置毎でのプローブ光の光強度を算出する。また断層画像取得部１５２は、参照ミラー１２５に対する着弾滴Ｄの相対位置を、インクの屈折率を考慮した距離に換算して、照射光の光軸方向の位置毎でのプローブ光の光強度を算出する。
【０１０５】
断層画像取得部１５２は、走査光学部１１４によるＸ方向の走査位置毎で、またＺ方向における位置毎でのプローブ光の光強度を算出し、これらを繋ぎ合わせて光干渉断層画像を取得する（ステップＳ１１３）。断層画像取得部１５２は、取得結果を示すデータを、着弾滴抽出部１５３、及び特性値出力部１５８に出力する。
【０１０６】
続いて、着弾滴抽出部１５３は、入力した光干渉断層画像から着弾滴Ｄに該当する画像領域のみを抽出する（ステップＳ１１５）。着弾滴抽出部１５３は、光干渉断層画像において抽出した着弾滴Ｄに該当する着弾滴画像を伸長補正部１５４に出力する。
【０１０７】
続いて、伸長補正部１５４は、入力した着弾滴画像に対し、着弾滴Ｄの屈折率による光干渉断層画像の伸長を補正する（ステップＳ１１７）。伸長補正部１５４は、例えば着弾滴画像の照射光の光軸方向の距離を着弾滴Ｄの屈折率で除算し、縮小することで伸長を補正する。これにより着弾滴Ｄの内部の照射光の光軸方向における位置データの誤差に起因する光減衰の補正精度や特性値の取得精度等の低下を防ぐことができる。伸長補正部１５４は、着弾滴画像の伸長を補正した伸長補正画像を光減衰補正部１５５に出力する。
【０１０８】
続いて、光減衰補正部１５５は、ＲＯＭ１４３を参照して補正データ画像を取得する（ステップＳ１１９）。尚、ステップＳ１１９は、ステップＳ１１１〜Ｓ１１７の何れかのステップと並行に行われてもよい。
【０１０９】
続いて、光減衰補正部１５５は、入力した伸長補正画像の左端の画素列データを抽出する（ステップＳ１２１）。
【０１１０】
続いて、光減衰補正部１５５は、補正データ画像から、画素列データの画素に対応する位置での補正データを抽出し、画素列データの画素に加算して、プローブ光の減衰を補正する（ステップＳ１２３）。
【０１１１】
続いて、光減衰補正部１５５は、伸長補正画像の全画素列に対し、プローブ光の減衰の補正処理が終了したかを判断する（ステップＳ１２５）。
【０１１２】
伸長補正画像の全画素列に対し、プローブ光の減衰の補正処理が終了していない場合（ステップＳ１２５、Ｎｏ）、光減衰補正部１５５は、ステップＳ１２１で抽出した画素列の右隣の画素列を抽出し（ステップＳ１２７）、ステップＳ１２３に戻る。
【０１１３】
伸長補正画像の全画素列に対し、プローブ光の減衰の補正処理が終了した場合（ステップＳ１２５、Ｙｅｓ）、凝集閾値取得部１５６はＲＯＭ１４３を参照して凝集閾値Ｉｔｈを取得し、取得した凝集閾値Ｉｔｈを特性値取得部１５７に出力する（ステップＳ１２９）。また光減衰補正部１５５は、補正処理実行後の光減衰補正画像を特性値取得部１５７に出力する。
【０１１４】
続いて、特性値取得部１５７は、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得する。特性値取得部１５７は、凝集閾値Ｉｔｈより輝度値が小さい画素を非凝集層に該当する画素と認識し、凝集閾値Ｉｔｈより輝度値が大きい画素を凝集層に該当する画素と認識する（ステップＳ１３１）。そして凝集層と非凝集層の境界に該当する境界画素を特定する。特性値取得部１５７は、境界画素から凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値として取得する（ステップＳ１３３）。特性値取得部１５７は、取得した凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを特性値出力部１５８に出力する。
【０１１５】
続いて、特性値出力部１５８は、凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを表示部１６０に出力する。表示部１６０は入力した凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを表示する（ステップＳ１３５）。
【０１１６】
このようにして、処理部１４０は、着弾した液体の凝集状態を表す特性値を取得することができる。尚、本実施形態では、処理部１４０は、特性値として凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを取得する例を示したが、凝集層Ｃと非凝集層の界面の形状データ等を取得し、界面形状の時間変化や変化速度を特性値として取得してもよい。
【０１１７】
以上説明してきたように、インクジェット記録方式を利用した画像形成装置等の記録装置では、インクジェットヘッド等の記録ヘッドにより所定の大きさのインク滴を吐出し、用紙等の記録媒体に着弾させることで所定の大きさのインクドットを形成する。これを面方向、又は立体方向に同時または連続的に並べることで画像を形成する。画像を高速に形成するため、特に記録媒体ページ幅のラインヘッドを用いた１パス方式が用いられることがある。しかし、１パス方式では隣接するインクドットの着弾の時間差が短くなることから、隣接したインク滴間で流動し、ビーディングやブリード等の画質劣化が生じる場合がある。
【０１１８】
画質劣化を抑制するため、インク滴を付着させる前に記録媒体に前処理液を塗布する工程を設ける場合がある。この工程により、前処理液とインクの化学的及び物理的作用により素早くインク内部の顔料等の粒子を凝集させ、インク滴を増粘させることで、隣接するインク滴間での流動を抑制し、画質劣化を抑えることができる。
【０１１９】
一方、記録媒体に着弾したインク滴の凝集状態は、経時で変化する。前処理液がインク滴に作用するためには、その成分がインク滴側へ移動する必要があり、インク滴内への成分の移動量と反応状態に従ってどの程度の凝集状態となるかが決定される。インク滴は記録媒体に着弾後、次第に凝集することから、あるインク滴が凝集する過程で別のインク滴が付着し隣接する場合には、凝集する速度によっては、インク滴間で十分に流動を抑制することができないことも考えられる。
【０１２０】
特に１パス方式では、高生産性のため、できるだけ高速で記録媒体を搬送する必要がある。例えば、インク滴をより短い時間間隔で並べ、また、より短い時間でインク滴を凝集させる必要がある。より短い時間でインク滴を凝集させるために、前処理液の成分種類や添加濃度を調整し、或いは記録媒体への前処理液の塗布量を調整することが行われる。
【０１２１】
狙い通りの時間で凝集しているかを確認するためには、前処理液の成分がインク滴に経時でどのように移動し、凝集を促進しているか等のインク滴の凝集状態を評価する必要がある。
【０１２２】
本実施形態では、記録媒体に着弾した液体に光を照射し、着弾した液体で反射、又は散乱された光により取得される液体の光干渉断層画像に基づいて取得された、液体の凝集状態を表す特性値を出力する特性値出力部を有する。このような特性値を用いて、記録媒体に着弾した液体の状態を適切に評価することができる。
【０１２３】
また本実施形態では、上述の特性値の取得を経時で行うことで、凝集層と非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置（凝集層の厚み）の時間変化を定量することができる。また位置データを微分することで、２次元的または３次元的な、凝集層と非凝集層の界面の移動速度、すなわち凝集層の拡大速度を定量することができる。これらの特性値を用いて、記録媒体に着弾した液体の状態を適切に評価することができる。
【０１２４】
ところで、画像形成装置２００では、光源１０１の射出する光の波長を変えることで、散乱粒子や凝集物の粒子径毎での照射光に対する散乱光の光強度を変化させることができる。例えばより短い波長の光を照射すると、長い波長の光を照射した場合と比較して、粒子径が小さい散乱粒子や凝集物の散乱光の光強度が大きくなる。また、より長い波長の光を照射すると、短い波長の光を照射した場合と比較して、粒子径が大きい散乱粒子や凝集物の散乱光の光強度が大きくなる。
【０１２５】
これを利用して、より小さい散乱粒子や凝集物の粒子径の変化を定量したい場合は、短い波長を射出する光源１０１を用い、より大きい散乱粒子や凝集物の粒子径の変化を定量したい場合は長い波長を射出する光源１０１を用いる等の使い分けをしてもよい。
【０１２６】
また、画像形成装置２００は、異なる波長の光を射出する光源を備え、同じ状態の着弾滴Ｄの複数の波長の光毎での光干渉断層画像を同時、又は非同時に取得してもよい。画像形成装置２００は、取得した複数の波長の光毎での光干渉断層画像を平均化した波長平均の光干渉断層画像を用いることで、凝集層と非凝集層の界面位置、又は形状を高精度に取得することができる。これにより着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を高精度に取得し、出力することができる。
【０１２７】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る画像形成装置の一例を説明する。尚、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【０１２８】
本実施形態では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色の記録ヘッドを有する画像形成装置を説明するが、これらの記録ヘッドを有する画像形成装置に限定されない。例えば、他にグリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）、ライトシアン（ＬＣ）及び／又はその他の色に対応する記録ヘッドを更に有するもの、又は、ブラック（Ｋ）のみの記録ヘッドを有する画像形成装置等を含む。ここで、以後の説明において、添え字Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹを付与された記号は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローのそれぞれに対応するものとする。
【０１２９】
また、本実施形態では、記録媒体として、ロール状に巻かれた連続紙（以下、「ロール紙Ｍｄ」と称する）を用いるが、記録媒体は、ロール紙に限定されない。例えば記録媒体はカット紙でもよい。また記録媒体は、普通紙、上質紙、薄紙、厚紙、記録紙及びロール紙、並びに、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を含む。ここで、ロール紙とは、定型よりも長い連続紙である。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、ミシン目が形成されない連続紙を含む。ミシン目が形成されている連続帳票においては、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である。
【０１３０】
図１２に示されているように、本実施形態に係る画像形成装置３００は、ロール紙Ｍｄを搬入する搬入部１０と、搬入されたロール紙Ｍｄを前処理する前処理部２０と、前処理されたロール紙Ｍｄを乾燥させる乾燥部３０とを有する。また、画像形成装置３００は、ロール紙Ｍｄの表面に画像を形成する画像形成部４０と、画像が形成されたロール紙Ｍｄを後処理する後処理部５０と、後処理されたロール紙Ｍｄを搬出する搬出部６０とを有する。更に、画像形成装置３００は、画像形成装置３００の動作を制御する印刷制御部７０（図１２では図示を省略）を有する。
【０１３１】
本実施形態に係る画像形成装置３００は、搬入部１０によってロール紙Ｍｄを搬入し、前処理部２０及び乾燥部３０によってロール紙Ｍｄの表面を前処理及び乾燥する。また、画像形成装置３００は、画像形成部４０によって、前処理及び乾燥した後のロール紙Ｍｄの表面に画像を形成し、後処理部５０によって、画像が形成されたロール紙Ｍｄを後処理する。その後、画像形成装置３００は、搬出部６０によって、ロール紙Ｍｄを巻き取る（排出する、搬出する）。このような画像形成装置３００の動作は、何れも印刷制御部７０による制御下で行われる。
【０１３２】
以下に、本実施形態に係る画像形成装置３００の各構成を具体的に説明する。
【０１３３】
＜搬入部の構成＞
搬入部１０は、ロール紙Ｍｄを前処理部２０等に搬送する。搬入部１０は、本実施形態では、給紙部１１及び複数の搬送ローラ１２等で構成される。搬入部１０は、搬送ローラ１２等を用いて、給紙部１１の給紙ロールに巻き付けて保持されたロール紙Ｍｄを搬入（移動）し、後述する前処理部２０（プラテン）等に搬送する。
【０１３４】
＜前処理部の構成＞
前処理部２０は、画像が形成される前のロール紙Ｍｄを処理する。本実施形態に係る前処理部２０は、例えば所定の前処理液の量で前処理液を塗布する。前処理部２０は、本実施形態では、搬入部１０によって搬入されたロール紙Ｍｄの表面を、前処理液で前処理する。
【０１３５】
ここで、前処理とは、ロール紙Ｍｄ表面に、インクを凝集させる機能を有する前処理液（後述）を均一に塗布する処理である。
【０１３６】
本実施形態に係る画像形成装置３００の前処理部２０は、ロール紙Ｍｄに形成される画像の解像度（単位面積辺りのドットの数）を更に用いて、塗布する前処理液の量を制御してもよい。これにより、画像形成装置３００は、インクジェット方式の専用紙以外のロール紙Ｍｄに画像を形成する場合において、前処理部２０を用いて、ロール紙Ｍｄに画像を形成する前に、インクを凝集させる機能を有する前処理液をロール紙Ｍｄ表面に塗布することができる。このため、画像形成装置３００は、形成される画像の滲み、濃度、色調及び裏写りなどの品質問題、並びに、耐水性、耐候性及びその他画像堅牢性に関する問題が発生することを低減することができる。例えば画像形成装置３００は、前処理部２０を用いて、ロール紙Ｍｄに画像を形成する前にインクを凝集させる機能を有する前処理液を塗布することによって、その後形成される画像の品質を向上することができる。
【０１３７】
尚、画像形成装置３００は、前処理部２０を用いて、インクジェット方式の専用紙に画像を形成する前に、インクを凝集させる機能を有する前処理液を塗布してもよい。
【０１３８】
本実施形態に係る画像形成装置３００の前処理部２０は、前処理方法として、例えばブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Ｕコンマコート法、ＡＫＫＵコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、４本乃至５本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などを用いることができる。
【０１３９】
また、本実施形態に係る前処理部２０は、前処理液として、例えば水溶性脂肪族系有機酸を含有した処理液を用いることができる。ここで、水溶性脂肪族系有機酸を含有した処理液とは、水分散性着色剤を凝集させる性質を有する処理液である。尚、水溶性脂肪族系有機酸は、「反応剤」の一例である。
【０１４０】
更に、本実施形態に係る前処理部２０は、前処理液に水溶性脂肪族系有機酸等のイオン性物質を加えることによって、水分散性着色剤の表面にイオンを吸着させることができる。これにより、前処理部２０は、水分散性着色剤の表面電荷を中和することができる。また、前処理部２０は、分子間力による凝集作用を増強し、水分散性着色剤を更に凝集させることができる。
【０１４１】
ロールコート法を用いた前処理部２０の一例を、図１３を用いて説明する。
【０１４２】
図１３に示されているように、前処理部２０は、本実施形態では、搬入部１０（図１２参照）によって前処理部２０内に搬入（搬送）されたロール紙Ｍｄの表面に、貯留している前処理液２０Ｌを塗布する。
【０１４３】
具体的には、前処理部２０は、先ず、攪拌（供給）ローラ２１及び薄膜化（移送）ローラ２２によって、前処理液２０Ｌを塗布ローラ２３の表面に薄膜状に転写（転移）する。次に、前処理部２０は、塗布ローラ２３を回転するプラテンローラ２４に押し付け、塗布ローラ２３を回転する。このとき、前処理部２０は、塗布ローラ２３とプラテンローラ２４との間隙にロール紙Ｍｄを搬送することで、ロール紙Ｍｄの表面に前処理液２０Ｌを塗布することができる。
【０１４４】
また、前処理部２０は、圧力調整装置２５を用いて、前処理液を塗布するときのニップ圧（塗布ローラ２３とプラテンローラ２４とが接触する位置に作用する圧力）を制御する。これにより、前処理部２０は、圧力調整装置２５を用いてニップ圧を変えることで、前処理液２０Ｌの塗布量（膜厚、液量、付着量、乾燥付着量など）を制御する（変化させる）ことができる。
【０１４５】
更に、前処理部２０は、塗布ローラ２３及びプラテンローラ２４の回転速度を制御する。これにより、前処理部２０は、塗布ローラ２３等の回転速度を変えることで、前処理液２０Ｌの塗布量を制御することができる。尚、前処理部２０は、例えば塗布ローラ２３及びプラテンローラ２４を駆動する図示しない動力源（駆動モーターなど）の動作を制御することによって、塗布ローラ２３等の回転速度を制御してもよい。
【０１４６】
ここで前処理部２０は、反応剤濃度調整部２７を備える。反応剤濃度調整部２７は前処理液２０Ｌを貯留する前処理液タンク２６の内部に、反応剤、又は溶媒を射出することで、前処理液２０Ｌにおける反応剤の濃度を調整する機構部である。尚、反応剤は粉末状の水溶性脂肪族系有機酸の場合もあるが、本実施形態では、粉末状の水溶性脂肪族系有機酸を溶媒に溶かして液体状にした反応剤を例に説明する。換言すると、シリンダ等により射出可能な液体状の反応剤を例に説明する。
【０１４７】
反応剤濃度調整部２７は、反応剤タンク２７ａと、反応剤シリンダ２７ｂと、溶媒タンク２７ｃと、溶媒シリンダ２７ｄとを有する。反応剤シリンダ２７ｂは、反応剤タンク２７ａに貯留された反応剤を、前処理液２０Ｌを貯留する前処理液タンク２６の内部に射出する射出機構である。反応剤シリンダ２７ｂは、先端の射出ノズル部が前処理液タンク２６の内部と連通しており、前処理液タンク２６の内部に反応剤を射出することができる。
【０１４８】
同様に、溶媒シリンダ２７ｄは、溶媒タンク２７ｃに貯留された溶媒を前処理液タンク２６の内部に射出する射出機構である。溶媒シリンダ２７ｄは、先端の射出ノズル部が前処理液タンク２６の内部と連通しており、前処理液タンク２６の内部に溶媒を射出することができる。
【０１４９】
反応剤、又は溶媒は前処理液タンク２６の内部に射出され、攪拌ローラ２１により攪拌される。これにより前処理液２０Ｌにおける反応剤の濃度を制御する（変化させる）ことができる。例えば、反応剤を射出した場合、前処理液２０Ｌにおける反応剤の濃度が高くなり、溶媒を射出した場合、前処理液２０Ｌにおける反応剤の濃度が低くなる。
【０１５０】
前処理液タンク２６には、前処理液２０Ｌの貯留量を検知するセンサ（図示を省略）が設けられている。前処理液２０Ｌの貯留量毎で、反応剤及び溶媒の射出量と、前処理液２０Ｌにおける反応剤の濃度との関係を予め把握し、前処理液２０Ｌの貯留量に応じて反応剤及び溶媒の射出量を調整することで、反応剤の濃度を制御することができる。
【０１５１】
以上により、本実施形態に係る画像形成装置３００の前処理部２０では、塗布ローラ２３等を用いて、ロール紙Ｍｄの表面に均一に前処理液２０Ｌを塗布することができる。例えば、本実施形態に係る前処理部２０は、比較的粘度の高い前処理液２０Ｌの場合でも、前処理液２０Ｌをロール紙Ｍｄ上に均一に薄く塗布することができる。
【０１５２】
本実施形態に係る前処理部２０では、前処理液２０Ｌをロール紙Ｍｄ上に均一に薄く塗布することができるため、その後に形成される画像の滲み等を低減することができる。更に、本実施形態に係る前処理部２０によれば、前処理液２０Ｌをロール紙Ｍｄ上に均一に薄く塗布することができ、その後に形成される画像の滲みなどを低減することができるので、画像品質を向上させることができる。
【０１５３】
本実施形態に係る画像形成装置３００の前処理部２０では、塗布ローラ２３等を用いて塗布する前処理液の塗布量（膜厚、液量、付着量、乾燥付着量など）を制御することができる。このため、本実施形態に係る前処理部２０によれば、その後の画像形成及び後処理に適した塗布量で、ロール紙Ｍｄの表面に前処理液２０Ｌを塗布することができる。
【０１５４】
本実施形態に係る画像形成装置３００の前処理部２０では、塗布ローラ２３等を用いて塗布する前処理液の塗布量を制御し、ロール紙Ｍｄ等の記録媒体の種類や計測部１００により取得された特性値に基づいて、前処理液の塗布量を制御することができる。これにより例えば、画像形成装置３００により形成される画像の品質を向上させ、また画像形成の生産性を確保することができる。
【０１５５】
本実施形態に係る画像形成装置３００の前処理部２０では、反応剤濃度調整部２７を備え、前処理液２０Ｌを貯留する前処理液タンク２６の内部に、反応剤、又は溶媒を射出することで、前処理液２０Ｌにおける反応剤の濃度を制御することができる。計測部１００により取得された特性値に基づいて反応剤の濃度を制御することで、例えば、画像形成装置３００により形成される画像の品質を向上させ、また画像形成の生産性を確保することができる。
【０１５６】
＜乾燥部の構成＞
乾燥部３０は、ロール紙Ｍｄを加熱等により乾燥する。乾燥部３０は、図１２に示されているように、本実施形態では、前処理部２０によって前処理されたロール紙Ｍｄを乾燥させる前処理液乾燥部３１と、後処理部５０によって後処理されたロール紙Ｍｄを乾燥させる後処理液乾燥部３２と、を有する。図１４を用いて、前処理液乾燥部３１の構成を説明する。
【０１５７】
図１４に示されているように、前処理液乾燥部３１は、本実施形態では、乾燥効果を高めるため、複数のヒートローラ３１１〜３１６を用いる。
【０１５８】
前処理液乾燥部３１は、ヒートローラ（３１１等）を例えば４０〜１００℃に加熱し、前処理液を塗布されたロール紙Ｍｄの表面をヒートローラ（３１１等）に接触等させる。これにより、前処理液乾燥部３１は、前処理液を塗布されたロール紙Ｍｄの表面をヒートローラ（３１１等）により加熱し、前処理液の水分を蒸発させ、ロール紙Ｍｄ（の前処理液）を乾燥させることができる。
【０１５９】
後処理液乾燥部３２の構成は、前処理液乾燥部３１の構成と同様のため、説明を省略する。
【０１６０】
尚、乾燥部３０におけるロール紙Ｍｄの加熱手段は、ヒートローラに限定されない。例えば、乾燥部３０は、赤外線乾燥、マイクロ波乾燥、温風乾燥及びその他乾燥方法を用いることができる。また、乾燥部３０は、複数の乾燥方法を組み合わせた乾燥方法を用いてもよい。更に、乾燥部３０は、前処理部２０が前処理液を塗布する前に、ロール紙Ｍｄを余熱（加熱）してもよい（プレヒート工程）。
【０１６１】
＜画像形成部の構成＞
画像形成部４０は、ロール紙Ｍｄに画像を形成する。画像形成部４０は、本実施形態では、乾燥部３０によって乾燥されたロール紙Ｍｄにインクを吐出し、ロール紙Ｍｄの表面上に着弾させることで、ロール紙Ｍｄに画像を形成する。
【０１６２】
図１５は、本実施形態に係る画像形成部４０の構成の一例を説明する図である。画像形成部４０は、記録ヘッドユニット４０Ｋと、記録ヘッドユニット４０Ｃと、記録ヘッドユニット４０Ｍと、記録ヘッドユニット４０Ｙとを有する。各記録ヘッドユニットは、Ｘ方向において上流から記録ヘッドユニット４０Ｋ、記録ヘッドユニット４０Ｃ、記録ヘッドユニット４０Ｍ、及び記録ヘッドユニット４０Ｙの順に配置されている。各記録ヘッドユニットはそれぞれ印刷制御部７０の備える記録ヘッドドライバに電気的に接続され、記録ヘッドドライバからの駆動電圧波形を入力してインクを吐出することができる。
【０１６３】
記録ヘッドユニット４０Ｋは、Ｘ方向に搬送されるロール紙Ｍｄにブラック（Ｋ）のインクを吐出し、ロール紙Ｍｄの表面上に着弾させる。記録ヘッドユニット４０Ｃは、Ｘ方向に搬送されるロール紙Ｍｄにシアン（Ｃ）のインクを吐出し、ロール紙Ｍｄの表面上に着弾させる。記録ヘッドユニット４０Ｍは、Ｘ方向に搬送されるロール紙Ｍｄにマゼンタ（Ｍ）のインクを吐出し、ロール紙Ｍｄの表面上に着弾させる。記録ヘッドユニット４０Ｙは、Ｘ方向に搬送されるロール紙Ｍｄにイエロー（Ｙ）のインクを吐出し、ロール紙Ｍｄの表面上に着弾させる。
【０１６４】
例えば記録ヘッドユニット４０Ｋは、Ｙ方向に４つの記録ヘッド４０Ｋ−１、４０Ｋ−２、４０Ｋ−３及び４０Ｋ−４を千鳥状に配置している。各記録ヘッドはＹ方向にノズルが配列されているフルライン型の記録ヘッドである。他の記録ヘッドユニット４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙも、記録ヘッドユニット４０Ｋと同様の構成を備えている。
【０１６５】
上述のように記録ヘッドユニットを構成することで、画像形成部４０は、ロール紙Ｍｄの画像形成領域（印刷領域）のＹ方向の全域にカラー画像を形成することができる。
【０１６６】
一方、計測部１００は、図１５に示されているように、Ｘ方向において画像形成部４０の下流に設けられている。前処理部２０によりロール紙Ｍｄに前処理液が塗布された後、前処理液乾燥部３１によって乾燥されたロール紙Ｍｄに、画像形成部４０はインクを着弾させる。計測部１００は、ロール紙Ｍｄの所定の着弾滴に対し、照射光を照射し、着弾滴から反射、又は散乱される光により光干渉断層画像を取得する。そして計測部１００は、光干渉断層画像に基づいて取得された、着弾滴の凝集状態を表す特性値を表面処理制御部２８０に出力する。
【０１６７】
表面処理制御部２８０は、計測部１００から入力した着弾滴の凝集状態を表す特性値に基づき、ロール紙Ｍｄへの前処理液の塗布量、又は前処理液に含まれる反応剤の濃度の少なくとも１つを前処理部２０により制御する。これによりロール紙Ｍｄの表面処理量又は表面処理強度の少なくとも１つを制御する。表面処理制御部２８０の機能構成については後述する。
【０１６８】
図１６は、本実施形態に係る計測部１００と記録ヘッドユニット４０Ｙの配置の一例を説明する図である。ベース部材１０２はＹ方向を長手方向とする長尺のゲート状の部材であり、ロール紙Ｍｄに接触しないように、ゲートの空隙部分にロール紙Ｍｄが位置されるように配置されている。ベース部材１０２の上面にはＹ方向にテーブルをスライドさせることができる電動スライダー１０３が固定されている。電動スライダー１０３のスライドテーブルには、Ｚ方向に対して角度θだけ傾斜した傾斜面を備える傾斜ベース１０４が固定されている。計測部１００は傾斜ベース１０４の傾斜面に固定される。
【０１６９】
電動スライダー１０３のスライドテーブルの移動により、計測部１００はＹ方向に移動可能であり、Ｙ方向における計測位置を変化させることができる。
【０１７０】
また計測部１００は、傾斜ベース１０４の傾斜面に固定されることで、照射光の光軸がＺ方向に対して角度θで傾くように配置される。これにより、計測部１００は、記録ヘッドユニット４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ及び４０Ｋ等に遮られることなく着弾滴Ｄに光を照射し、着弾滴Ｄで反射、又は散乱された光を受光することができる。
【０１７１】
また上記の構成に加え、或いは電動スライダー１０３に代えて、計測部１００のＸ方向の位置を変化させる電動スライダーを設け、Ｘ方向における計測位置を変化させることができるようにしてもよい。この場合に、例えば、計測部１００において走査光学部１１４により照射光をＹ方向に走査し、所定の時刻における光干渉断層画像を取得する。そしてロール紙Ｍｄの搬送に同期させて、電動スライダーにより計測部１００をＸ方向の下流方向に移動させながら光干渉断層画像を経時で取得する。このように光干渉断層画像を取得することで、ロール紙Ｍｄを搬送させた状態で、着弾滴Ｄの同じ位置の光干渉断層画像を取得することができる。そして搬送中のロール紙Ｍｄにおいて着弾滴Ｄの同じ位置の特性値の経時変化を評価することができる。
【０１７２】
一方、例えば、計測部１００において走査光学部１１４により照射光をＸ方向に走査し、照射光の走査とロール紙Ｍｄの搬送を同期させることで、着弾滴Ｄの所定の位置での特性値の経時変化を光干渉断層画像として取得し、評価することも可能である。
【０１７３】
＜後処理部の構成＞
図１２に戻り、後処理部５０は、画像が形成された後のロール紙Ｍｄを処理する。後処理部５０は、本実施形態では、画像形成部４０によって画像を形成されたロール紙Ｍｄの表面を、後処理液で後処理する。後処理部５０は、本実施形態では、画像形成部４０に対して、Ｘ方向の下流側に配置されている。また、後処理部５０は、画像形成部４０と同様に、Ｙ方向に記録ヘッドを千鳥状に配置している。更に、後処理部５０は、記録ヘッドに入力する駆動波形を制御することによって、後処理液の吐出量を制御する。これにより、後処理部５０は、記録ヘッドを用いて、ロール紙Ｍｄの画像形成領域のＹ方向の全域に後処理液を吐出することができる。
【０１７４】
ここで、後処理とは、ロール紙Ｍｄ上に後処理液（後述）を吐出（堆積）する処理である。後処理液は、斑点形状や縞形状等の形状で形成される。これにより、画像が形成されたロール紙Ｍｄは、耐擦過性及び光沢度、並びに、保存安定性（耐水性、耐光性、耐ガス性など）等を向上させることができる。
【０１７５】
本実施形態に係る後処理部５０は、後処理液として、ロール紙Ｍｄ上に透明な保護層を形成し得る成分を含有する処理液を用いることができる。透明な保護層を形成し得る成分を含有する処理液とは、例えば、水分散性樹脂（樹脂）、水溶性有機溶剤（湿潤剤）、浸透剤、界面活性剤、水及び／又は必要に応じてその他の成分を含有してなる処理液である。また、後処理液は、紫外線照射によって高分子化する成分を含む樹脂組成物及び／又は熱可塑性樹脂であっても良い。更に、後処理液は、光沢性・定着性向上のために、熱可塑性樹脂エマルジョンであることが好ましい。これにより、後処理部５０は、吐出（塗布）する方法に応じて、画像が形成されたロール紙Ｍｄの表面の光沢性を増加させること、又は、ロール紙Ｍｄの表面を樹脂層で保護することができる。
【０１７６】
＜搬出部の構成＞
搬出部６０は、画像が形成等されたロール紙Ｍｄを搬出（排出）する。図１２に示されているように、搬出部６０は、本実施形態では、保管部６１及び複数の搬送ローラ６２等で構成される。搬出部６０は、搬送ローラ６２等を用いて、保管部６１の保管ロールに画像が形成されたロール紙Ｍｄを巻き付けて、保管する。
【０１７７】
尚、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することを防止するため、巻き取り直前にロール紙Ｍｄを更に乾燥する乾燥部を設けてもよい。
【０１７８】
＜表面処理制御部の構成＞
表面処理制御部２８０は、上述のように計測部１００から入力した着弾滴の凝集状態を表す特性値に基づき、ロール紙Ｍｄへの前処理液の塗布量、又は前処理液に含まれる反応剤の濃度の少なくとも１つを前処理部２０により制御する。
【０１７９】
図１７は表面処理制御部２８０の構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。各機能ブロックの全部又は一部は、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され、或いはＣＰＵがＲＡＭをワークエリア（作業領域）としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで実現されうる。
【０１８０】
表面処理制御部２８０は、計測位置制御部２８１と、吐出ヘッド決定部２８２と、特性値データ入力部２８３と、塗布量決定部２８４と、反応剤濃度決定部２８５と、制御信号出力部２８６と、計測タイミング調整部２８７とを有する。
【０１８１】
計測位置制御部２８１は、電動スライダー１０３に電気的に接続され、電動スライダー１０３に制御信号を出力して、電動スライダー１０３の備えるモータ等の駆動部を駆動させる。これにより計測部１００のＹ方向の位置を変化させ、Ｙ方向における所定の計測位置に計測部１００を移動させ、静止させることができる。計測位置として、所定の計測位置を予め決めておいてもよいし、画像形成装置の操作パネル等を介してユーザーに所望の計測位置を入力させてもよい。
【０１８２】
吐出ヘッド決定部２８２は、画像形成部４０の備える記録ヘッドユニット４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙのうち、計測のためにインクを吐出する記録ヘッドユニットを決定する。決定した記録ヘッドユニットを示す信号は、制御信号出力部２８６に出力される。記録ヘッドユニットを変えることで、例えば着弾滴のインクの色を変えることができ、インクの色毎の凝集状態を評価することができる。
【０１８３】
計測時には、記録ヘッドユニットにおいて、Ｙ方向の計測位置に対応する位置にある１つのノズルから１滴のインクを吐出し、ロール紙Ｍｄに着弾させる。但し、ノズルの数は必ずしも１つでなくてもよく、複数のノズルからインクを吐出し、複数の着弾滴の凝集状態を表す特性値を、計測位置制御部２８１により計測位置を変化させながら取得してもよい。この場合、取得される特性値のうち、最も大きい、又は小さい特性値を、表面処理制御のための特性値としてもよいし、平均値を表面処理制御のための特性値としてもよい。また同じ計測位置に複数のインクを着弾させ、層状に積み上げられた着弾滴の凝集状態を計測してもよい。さらに計測部１００の空間分解能、又は時間分解能に応じて、着弾滴Ｄの滴量を変更してもよい。例えば計測部１００の空間分解能が低いほど、着弾滴Ｄの滴量を増やす等の変更である。
【０１８４】
特性値データ入力部２８３は、計測部１００の備える処理部１４０に電気的に接続され、計測部１００により取得された、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を入力し、塗布量決定部２８４、及び／又は反応剤濃度決定部２８５に出力する。
【０１８５】
塗布量決定部２８４は、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値に応じて、塗布量を決定し、決定した塗布量を示す信号を制御信号出力部２８６に出力する。例えば凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置を特性値とした場合、取得された界面の位置の基準値に対するずれに応じて塗布量を決定する。
【０１８６】
界面位置の基準値は、例えば、朝に画像形成装置３００を最初に起動した際に、計測部１００により取得された凝集層Ｃと非凝集層の界面の位置データを用いることができる。そして時間が経過した後、例えばその日の午後に、取得した界面位置が基準値に対してずれた場合、塗布量決定部２８４は基準値に近づけるように塗布量を決定する。
【０１８７】
このような基準値のデータは、例えば、画像形成装置３００を最初に起動した際に、凝集層Ｃと非凝集層の界面の位置データが取得され、表面処理制御部２８０が備えるＲＡＭ等に格納される。塗布量決定部２８４は、ＲＡＭを参照して基準値のデータを取得することができる。
【０１８８】
決定した塗布量で前処理部２０が前処理液を塗布することで、例えば凝集特性の経時変化を補正し、画像形成装置３００による画像品質の経時変化を補正することができる。また画像形成の高速性を維持し、画像形成装置３００による画像形成の生産性を確保することができる。
【０１８９】
一方、反応剤濃度決定部２８５は、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値に応じて、反応剤濃度を決定し、決定した反応剤濃度を示す信号を制御信号出力部２８６に出力する。決定方法は、上記の塗布量決定部２８４で説明したものと同様であるあるため、説明を省略する。
【０１９０】
制御信号出力部２８６は、吐出ヘッド決定部２８２からの入力信号に基づいて印刷制御部７０に制御信号を出力し、画像形成部４０において、決定された記録ヘッドユニットにインクを吐出させる。また制御信号出力部２８６は、記録ヘッドユニットにインクを吐出させるための制御信号の出力に同期させて、計測タイミング調整部２８７に同期信号を出力する。
【０１９１】
さらに、制御信号出力部２８６は、塗布量決定部２８４からの入力信号に基づいて印刷制御部７０に制御信号を出力し、決定された塗布量になるように、前処理部２０に前処理液を塗布させる。或いは、反応剤濃度決定部２８５からの入力信号に基づいて印刷制御部７０に制御信号を出力し、決定された反応剤濃度になるように、前処理部２０に前処理液の反応剤濃度を調整させ、調整された前処理液を塗布させる。
【０１９２】
塗布量と反応剤濃度の何れか一方を制御してもよいし、両方を制御してもよい。何れか一方を制御する場合、どちらを制御するかは予め決めておく。
【０１９３】
尚、塗布量の制御は「表面処理量の制御」の一例であり、反応剤濃度の制御は「表面処理強度の制御」の一例である。
【０１９４】
計測タイミング調整部２８７は、制御信号出力部２８６から入力した同期信号に対して所定のタイミングで計測部１００に計測のトリガー信号を出力する。計測部１００は、トリガー信号に応じて着弾滴Ｄに照射光を照射し、着弾滴Ｄの光干渉断層画像を取得する。計測タイミング調整部２８７によるトリガー信号により、計測部１００は、着弾滴Ｄがロール紙Ｍｄに着弾後の所定の時刻における光干渉断層画像を取得し、凝集状態を表す特性値を取得することができる。
【０１９５】
図１８は、表面処理制御部２８０による処理の一例を示すフローチャートである。尚、図１８では、説明を簡単にするために、表面処理制御部２８０が計測部１００の取得した特性値に応じて塗布量を決定し、制御する例を説明する。
【０１９６】
先ず、計測位置制御部２８１は、電動スライダー１０３に制御信号を出力し、計測部１００のＹ方向の位置を変化させて、Ｙ方向における所定の計測位置に計測部１００を移動させ、静止させる（ステップＳ１８１）。
【０１９７】
続いて、吐出ヘッド決定部２８２は、画像形成部４０の備える記録ヘッドユニット４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙのうち、計測のためにインクを吐出する記録ヘッドユニットを決定する。吐出ヘッド決定部２８２は、決定した記録ヘッドユニットを示す信号を、制御信号出力部２８６に出力する。制御信号出力部２８６は入力信号に基づいて印刷制御部７０に制御信号を出力し、画像形成部４０において、決定された記録ヘッドユニットにインクを吐出させる（ステップＳ１８３）。また制御信号出力部２８６は、記録ヘッドユニットにインクを吐出させるための信号に同期させて、計測タイミング調整部２８７に同期信号を出力する。計測タイミング調整部２８７は、入力した同期信号に対して所定のタイミングで計測部１００に、計測のトリガー信号を出力する。
【０１９８】
続いて、特性値データ入力部２８３は、トリガー信号に応じて計測部１００により取得された着弾滴Ｄの光干渉断層画像に基づく特性値を入力し、塗布量決定部２８４に出力する（ステップＳ１８５）。
【０１９９】
続いて、塗布量決定部２８４は、入力した特性値に応じて塗布量を決定し、決定した塗布量を示す信号を制御信号出力部２８６に出力する。例えば凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置を特性値とした場合、取得された界面の位置データの基準値に対するずれに応じて塗布量を決定する（ステップＳ１８７）。
【０２００】
続いて、制御信号出力部２８６は、入力信号に基づいて印刷制御部７０に制御信号を出力し、決定された塗布量になるように、前処理部２０に前処理液を塗布させる（ステップＳ１８９）。
【０２０１】
続いて、吐出ヘッド決定部２８２は全てのヘッドユニットで特性値を取得したかを判断する（ステップＳ１９１）。全てのヘッドユニットで特性値を取得していない場合は（ステップＳ１９１、Ｎｏ）、ステップＳ１８３に戻り、インクを吐出させるヘッドユニットを変更し、ステップＳ１８３以降の処理を行う。尚、特性値を取得するヘッドユニットは予め決めておく。
【０２０２】
一方、全てのヘッドユニットで特性値を取得した場合は（ステップＳ１９１、Ｙｅｓ）、吐出ヘッド決定部２８２は全ての計測位置で特性値を取得したかを判断する（ステップＳ１９３）。全ての計測位置で特性値を取得していない場合は（ステップＳ１９３、Ｎｏ）、ステップＳ１８１に戻り、計測位置を変更し、ステップＳ１８１以降の処理を行う。尚、特性値を取得する計測位置は予め決めておく。一方、全ての計測位置で特性値を取得した場合は（ステップＳ１９３、Ｙｅｓ）、処理を終了する。
【０２０３】
このようにして、表面処理制御部２８０は、計測部１００から入力した着弾滴の凝集状態を表す特性値に基づき、ロール紙Ｍｄへの前処理液の塗布量を前処理部２０により制御することができる。尚、表面処理制御部２８０が計測部１００の取得した特性値に応じて塗布量を決定し、調整する例を説明したが、反応剤濃度を決定し、調整する場合も同様である。表面処理制御部２８０が塗布量と反応剤濃度の両方を決定し、両方を調整する場合においても同様である。
【０２０４】
塗布量や反応剤濃度の決定方法について、予め、塗布量や反応剤濃度を変化させながら、計測部１００により特性値を取得し、塗布量及び反応剤濃度と特性値を対応付けたデータをＲＯＭ等に格納してもよい。表面処理制御部２８０による表面処理制御において、塗布量決定部２８４は取得された特性値に応じてＲＯＭを参照して塗布量を取得し、反応剤濃度決定部２８５は取得された特性値に応じてＲＯＭを参照して反応剤濃度を取得してもよい。
【０２０５】
上述では、前処理部２０として、ロールコート法を用いた装置を説明したが、これに限定はされない。例えば前処理部は、前処理液を吐出する吐出ヘッドを備え、吐出ヘッドにより前処理液をロール紙Ｍｄの少なくとも１つの面に吐出して塗布してもよい。ここで、図１９は、前処理液を吐出する吐出ヘッドを備える前処理部２０ａの構成の一例を説明する図である。図１９では、処理液タンク２８ｂに貯留された前処理液を、吐出ヘッド２８ａがロール紙Ｍｄに吐出して塗布する装置が示されている。吐出ヘッド２８ａをＹ方向に移動させる電動スライダーを設け、吐出ヘッド２８ａによる前処理液の塗布位置を、Ｙ方向で変更できるようにしてもよい。吐出ヘッド２８ａを用いて前処理液を塗布することで、例えば必要な箇所に必要な量だけの前処理液を塗布させることができ、前処理液の量の削減を図ること等ができる。
【０２０６】
以上説明してきたように、本実施形態では、表面処理制御部２８０は、計測部１００から入力した着弾滴の凝集状態を表す特性値に基づき、ロール紙Ｍｄへの前処理液の塗布量、又は前処理液に含まれる反応剤の濃度の少なくとも１つを前処理部２０により制御する。このような制御により、凝集特性の基準に対するずれや経時変化等を補正し、画像の滲みなどを低減することで、画像形成装置３００により形成される画像の品質を安定化させることができる。また画像品質を確保しながら高速に画像形成できるため、画像形成装置３００による画像形成の生産性を確保することができる。
【０２０７】
尚、上記以外の効果は、既に説明した実施形態によるものと同様である。
【０２０８】
［第３の実施形態］
次に、第３の実施形態に係る画像形成装置の一例を説明する。尚、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【０２０９】
第１の実施形態では、光減衰補正部１５５を備え、プローブ光の減衰を補正した光干渉断層画像の画素の輝度値を凝集閾値と比較して、光干渉断層画像における凝集層Ｃと非凝集層を正しく識別する画像形成装置２００の例を説明した。
【０２１０】
これに対し、本実施形態に係る画像形成装置２００ａは、取得した光干渉断層画像の画素輝度を、着弾滴Ｄの内部における照射光の光軸方向の位置毎で異なる凝集閾値と比較することで、光干渉断層画像における凝集層Ｃと非凝集層を正しく識別する装置である。
【０２１１】
図２０は、本実施形態に係る画像形成装置２００ａの備える処理部１４０ａの構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。処理部１４０ａは凝集閾値取得部１５６ａを有する。
【０２１２】
凝集閾値取得部１５６ａは、凝集層Ｃと非凝集層を識別するための凝集閾値Ｉｔｈ（Ｚ）を取得する。また凝集閾値Ｉｔｈ（Ｚ）は、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じて、値が異なる閾値である。
【０２１３】
図２１は、凝集閾値Ｉｔｈ（Ｚ）の一例を説明する図である。図８と同様に、図２１の横軸はＺ方向の位置Ｚを示し、縦軸は光干渉断層画像の画素の輝度Ｉを示している。また位置Ｚ０は着弾滴Ｄの表面を示し、位置Ｚ１は着弾滴Ｄの内部における用紙Ｐの表面を示している。また位置Ｚ２は凝集層Ｃと非凝集層との界面を示している。プロット９０は、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じて変化する画素輝度を示している。一方、プロット９２はこのような位置に応じて値を異ならせた凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）を示している。
【０２１４】
図示されているように、凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）は、位置に応じて閾値が異なるため、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じて画素輝度が変化する場合でも、伸長補正画像等の光干渉断層画像の画素輝度を凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）と比較して、凝集層Ｃと非凝集層を正しく識別することができる。
【０２１５】
ところで、ＸＹ平面内の位置に応じて着弾滴Ｄの厚みが異なり、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じたプローブ光の減衰特性が、ＸＹ平面内の位置毎で異なる場合がある。図２２は、ＸＹ平面内の位置に応じて着弾滴Ｄの厚みが異なる場合の、光減衰を伴う光干渉断層画像の一例を説明する図である。
【０２１６】
図示されているように、Ｘ方向の位置に応じて着弾滴の画像ＤｉｍのＺ方向の高さ（厚み）が異なっている。一方、照射光の光軸方向における着弾滴Ｄの表面からの位置に応じたプローブ光の減衰特性は変わらないため、例えば図２２における位置２２１と位置２２２でのＺ方向の画素輝度の変化を抽出すると、図２３に示されているようになる。
【０２１７】
図２３においてプロットＺ２２１は、図２２の位置２２１におけるＺ方向の画素輝度の変化を示し、プロットＺ２２２は図２２の位置２２２におけるＺ方向の画素輝度の変化を示している。このようにＸ方向の位置毎で、プローブ光の減衰に応じたＺ方向の画素輝度の変化が異なるため、Ｘ方向の位置毎で、凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）が設けられる。Ｘ方向の位置毎で異なる凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）は、例えば凝集閾値を示す２次元画像データとして取り扱うことができる。
【０２１８】
図２０に戻り、以上説明したような凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）は、予め実験、又はシミュレーションで求められ、ＲＯＭ１４３に格納されている。凝集閾値取得部１５６ａはＲＯＭ１４３を参照して凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）を取得し、取得した凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）を特性値取得部１５７に出力する。
【０２１９】
図２４は、本実施形態に処理部１４０ａによる処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２４１〜Ｓ２４７の処理は、図１１に示されているステップＳ１１１〜Ｓ１１７の処理と同様であるため、説明を省略する。
【０２２０】
凝集閾値取得部１５６ａは、ＲＯＭ１４３を参照して凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）を取得し、取得した凝集閾値Ｉｔｈ（Ｈ）を特性値取得部１５７に出力する（ステップＳ２４９）。尚、ステップＳ２４９は、ステップＳ２４１〜Ｓ２４７の何れかのステップと並行して行われてもよい。
【０２２１】
続いて、特性値取得部１５７は、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得する。特性値取得部１５７は、凝集閾値Ｉｔｈより輝度値が小さい画素を非凝集層に該当する画素と認識し、凝集閾値Ｉｔｈより輝度値が大きい画素を凝集層Ｃに該当する画素と認識する（ステップＳ２５１）。そして凝集層Ｃと非凝集層の境界に該当する境界画素を特定する。
【０２２２】
続いて、特性値取得部１５７は、境界画素から凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値として取得する（ステップＳ２５３）。特性値取得部１５７は、取得した凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを特性値出力部１５８に出力する。
【０２２３】
続いて、特性値出力部１５８は、凝集層と非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを表示部１６０に出力する。表示部１６０は入力した凝集層Ｃと非凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置データを表示する（ステップＳ２５５）。
【０２２４】
このようにして、処理部１４０ａは、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得することができる。
【０２２５】
以上説明してきたように、本実施形態に係る画像形成装置２００ａは、取得した光干渉断層画像の画素の輝度値を、着弾滴Ｄの内部における照射光の光軸方向の位置毎で異なる凝集閾値と比較することで、光干渉断層画像における凝集層Ｃと非凝集層を識別する。これにより、例えば第１の実施形態と比較して、光減衰補正部１５５（図４参照）による処理を削減することができ、演算処理の負荷低減、及び演算時間の短縮を図ることができる。
【０２２６】
尚、上記以外の効果は、既に説明した実施形態によるものと同様である。
【０２２７】
［第４の実施形態］
次に、第４の実施形態に係る画像形成装置の一例を説明する。尚、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【０２２８】
着弾滴Ｄの内部の凝集層Ｃによるプローブ光は、凝集層Ｃと非凝集層とを識別するために十分な光強度ではない場合がある。例えば、凝集促進剤等の反応剤の着弾滴Ｄの内部への拡散にムラがある場合や、凝集した粒子の見かけ上の粒子径と元の粒子径との差異が小さい場合等には、凝集層Ｃと非凝集層のそれぞれによるプローブ光に十分な光強度の差が生じない。十分な光強度の差が生じないと、凝集層Ｃと非凝集層とを識別することができない場合がある。
【０２２９】
これに対し、本実施形態に係る画像形成装置２００ｂは、取得された光干渉断層画像に基づき、着弾滴Ｄの内部の照射光の光軸方向における位置毎で、プローブ光の光強度の変動周期を取得する変動周期取得部を有する。そして変動周期に基づいて凝集層Ｃと非凝集層とを識別する。
【０２３０】
図２５は、本実施形態に係る画像形成装置２００ｂの備える処理部１４０ｂの構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。処理部１４０ｂは、変動周期取得部１７１と、変動周期閾値取得部１７２と、特性値取得部１７３と、表面位置検出部１７４と、特性値補正部１７５とを有する。
【０２３１】
先ず、変動周期取得部１７１について、図２６を参照して説明する。図２６は、着弾滴Ｄの照射光の光軸方向におけるプローブ光の光強度の時間変動周期の分布が、時間の経過に伴い変化する様子を説明する図である。図２６の横軸は時間ｔを示し、縦軸は照射光の光軸方向における位置Ｚを示している。位置Ｚの値が小さいほど用紙Ｐに近づき、大きいほど着弾滴Ｄと空気との界面（着弾滴Ｄの表面）に近づくことを示している。
【０２３２】
プローブ光の光強度の時間変動周期は、例えば計測部１００により時系列で取得されたｎ枚の光干渉断層画像Ａ１〜Ａｎに基づいて取得される。例えば光干渉断層画像における画素の座標を（ｘ、ｚ）とし、光干渉断層画像における画素Ａ１（ｘ、ｚ）〜Ａｎ（ｘ、ｚ）の輝度をそれぞれ輝度Ｉ１（ｘ、ｚ）〜Ｉｎ（ｘ、ｚ）とする。輝度Ｉ１（ｘ、ｚ）〜Ｉｎ（ｘ、ｚ）の変動周期を求めることで、プローブ光の光強度の時間変動周期を取得することができる。
【０２３３】
光干渉断層画像Ａ１〜Ａｎを、照射光の光軸方向における１次元の光干渉断層画像とすることで、照射光の光軸方向における時間変動周期の分布を取得することができる。
【０２３４】
ここで、着弾滴Ｄに含まれる散乱粒子はブラウン運動をしているため、着弾滴Ｄが流動性を有している場合、プローブ光の光強度はブラウン運動に応じて時間変動する。着弾滴Ｄの内部において、散乱粒子の流動性が高く、ブラウン運動が激しい部分では、プローブ光の光強度の変動周期は短くなる。一方、凝集により散乱粒子の流動性が低くなった部分では、ブラウン運動が穏やかになり、プローブ光の光強度の変動周期は長くなる。従って、プローブ光の光強度の変動周期に基づき、着弾滴Ｄの流動性を評価することができる。
【０２３５】
プローブ光の光強度の変動周期は、光干渉断層画像の画素輝度値の変化データをフーリエ変換して算出することができる。或いは自己相関係数を算出して、プローブ光の光強度の変動周期を算出してもよい。
【０２３６】
図２６において、斜線ハッチングで示されているプローブ光の光強度の変動周期が短い領域２６１は、散乱粒子の流動性が高い非凝集層を示している。また梨地ハッチングで示されているプローブ光の光強度の変動周期が長い領域２６２は、散乱粒子の流動性が低い凝集層Ｃを示している。時間の経過に伴い、領域２６１と領域２６２の境界が着弾滴Ｄの表面に近づいている。換言すると、非凝集層と凝集層Ｃの界面が、着弾滴Ｄの表面に近づいている。
【０２３７】
図２５に戻り、変動周期取得部１７１は、図２６に示されているようなプローブ光の光強度の変動周期データを取得し、特性値取得部１７３及び表面位置検出部１７４に出力する。
【０２３８】
変動周期閾値取得部１７２は、非凝集層と凝集層Ｃを識別するための変動周期閾値を取得する。このような変動周期閾値は、予め実験、又はシミュレーションで求められ、ＲＯＭ１４３に格納されている。変動周期閾値取得部１７２はＲＯＭ１４３を参照して変動周期閾値を取得し、取得した変動周期閾値を特性値取得部１７３に出力する。
【０２３９】
特性値取得部１７３は、入力した変動周期データと変動周期閾値を比較して非凝集層と凝集層Ｃを識別し、非凝集層と凝集層の界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化データを取得して、特性値補正部１７５に出力する。
【０２４０】
ところで、着弾滴Ｄが用紙Ｐ上に形成されてから時間が経過すると、着弾滴Ｄに含まれる水分等が蒸発したり、用紙Ｐに浸透したりして、着弾滴Ｄの状態が変化する場合がある。図２７は、時間の経過に伴う着弾滴Ｄの状態の一例を説明する図である。図２７は、着弾滴Ｄと空気との界面（着弾滴Ｄの表面）の位置が時間の経過に応じて変化する様子を示している。このような水分蒸発等による着弾滴Ｄの状態の変化は、取得される特性値に誤差を生じさせる。
【０２４１】
本実施形態では、着弾滴Ｄの表面位置、及び表面位置の時間変化を検出し、検出値に基づき、水分蒸発等による着弾滴Ｄの状態の変化の影響を補正する。
【０２４２】
図２５において、表面位置検出部１７４は、着弾滴Ｄの表面位置、及び表面位置の時間変化を検出する。着弾滴Ｄが存在しない部分では、時間変動が０、又は０に近い値になる。そのため表面位置検出部１７４は、変動周期取得部１７１により取得された変動周期データに所定の閾値を設けて、着弾滴Ｄの表面位置を検出し、表面位置の時間変化データを取得することができる。表面位置検出部１７４は検出した表面位置データを特性値補正部１７５に出力する。
【０２４３】
特性値補正部１７５は、入力した表面位置データに基づき、非凝集層と凝集層の界面の深さの時間変化データを補正する。例えば表面位置データに基づいて、時間に伴う表面位置の低下をキャンセルする表面位置の補正係数を算出する。特性値補正部１７５は、この補正係数を非凝集層と凝集層Ｃの界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化データに乗じることで、補正特性値を取得することができる。
【０２４４】
図２８は、非凝集層と凝集層Ｃの界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化データの補正結果の一例を説明する図である。図２６と同様に、斜線ハッチングで示されている領域２６１はプローブ光の光強度の変動周期が短い領域であり、散乱粒子の流動性が高い非凝集層を示している。また梨地ハッチングで示されている領域２６２はプローブ光の光強度の変動周期が長い領域であり、散乱粒子の流動性が低い凝集層Ｃを示している。
【０２４５】
また一点鎖線で示されている表面位置２６１ｓは、補正前の着弾滴Ｄの表面位置を示し、二点鎖線で示されている表面位置２６２ｓは、補正前の非凝集層と凝集層Ｃの界面位置を示している。
【０２４６】
補正前の着弾滴Ｄの表面位置に補正係数を乗じることで、領域２６１の表面位置が時間によらず一定になっている。同じ補正係数を補正前の非凝集層と凝集層の界面の位置の時間変化データに乗じることで、非凝集層と凝集層Ｃの界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化データが補正され、補正特性値が取得される。
【０２４７】
図２５に戻り、特性値補正部１７５は、補正特性値を特性値出力部１５８に出力し、特性値出力部１５８は、入力した特性値データを表示部１６０に出力する。
【０２４８】
図２９は、本実施形態に処理部１４０ｂによる処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２９１〜Ｓ２９７の処理は、図１１に示されているステップＳ１１１〜Ｓ１１７の処理と同様であるため、説明を省略する。
【０２４９】
変動周期取得部１７１は、プローブ光の光強度の変動周期データを取得し、特性値取得部１７３及び表面位置検出部１７４に出力する（ステップＳ２９９）。
【０２５０】
変動周期閾値取得部１７２は、非凝集層と凝集層Ｃを識別するための変動周期閾値を取得する。変動周期閾値取得部１７２はＲＯＭ１４３を参照して変動周期閾値を取得し、取得した変動周期閾値を特性値取得部１７３に出力する（ステップＳ３０１）。尚、ステップＳ３０１は、ステップＳ２９１〜Ｓ２９９の何れかのステップと並行に行われてもよい。
【０２５１】
続いて、特性値取得部１７３は、入力した変動周期データと変動周期閾値を比較して非凝集層と凝集層Ｃを識別し（ステップＳ３０３）、非凝集層と凝集層Ｃの界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化データを取得して、特性値補正部１７５に出力する（ステップＳ３０５）。
【０２５２】
続いて、表面位置検出部１７４は、着弾滴Ｄの表面位置、及び表面位置の時間変化を検出し、検出した表面位置データを特性値補正部１７５に出力する（ステップＳ３０７）。
【０２５３】
続いて、特性値補正部１７５は、入力した表面位置データに基づき、非凝集層と凝集層Ｃの界面の照射光の光軸方向における位置の時間変化データを補正し、補正後の界面位置の時間変化データを特性値出力部１５８に出力する（ステップＳ３０９）。
【０２５４】
続いて、特性値出力部１５８は、入力した界面位置の時間変化データを表示部１６０に出力し、表示部１６０は界面位置の時間変化データを表示する（ステップＳ３１１）。
【０２５５】
このようにして、処理部１４０ｂは、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得することができる。
【０２５６】
以上説明してきたように、本実施形態に係る画像形成装置２００ｂは、取得された光干渉断層画像に基づき、着弾滴Ｄの内部の照射光の光軸方向における位置毎で、プローブ光の光強度の変動周期を取得する変動周期取得部を有する。そして変動周期に基づいて着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得し、出力する。これにより、着弾滴Ｄの内部の凝集層Ｃによるプローブ光が十分な光強度でない場合であっても、凝集層Ｃと非凝集層とを識別し、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得して、出力することができる。
【０２５７】
また本実施形態では、表面位置検出部１７４は着弾滴Ｄの表面位置、及び表面位置の時間変化を検出し、検出値に基づき、特性値補正部１７５は水分蒸発等による着弾滴Ｄの状態の変化の影響を補正する。これにより水分蒸発等による着弾滴Ｄの状態の変化に起因する特性値の取得誤差を抑制することができる。尚、表面位置検出部１７４と特性値補正部１７５は、第１〜３の実施形態、並びに次に説明する第５の実施形態に係る画像形成装置に対しても適用可能であり、同様の効果を得ることができる。
【０２５８】
また上記以外の効果は、既に説明した実施形態によるものと同様である。
【０２５９】
［第５の実施形態］
次に、第５の実施形態に係る画像形成装置の一例を説明する。尚、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【０２６０】
第１〜４の実施形態では、着弾滴Ｄの内部で凝集層Ｃが生成される例を説明したが、凝集層が生成されずに、散乱粒子は凝集により凝集物を生成し、散乱粒子の見かけ上の粒子径が拡大したり、凝集物の長さが拡大したりする場合がある。本実施形態に係る画像形成装置２００ｃは、このような着弾滴Ｄの内部における散乱粒子の粒子径、又は散乱粒子が凝集した塊である凝集物の長さを含む特性値を取得し、出力する。
【０２６１】
図３０は、本実施形態に係る画像形成装置２００ｃの備える処理部１４０ｃの構成要素の一例を機能ブロックで示す図である。処理部１４０ｃは、凝集物長さ取得部１８１を有する。
【０２６２】
凝集物長さ取得部１８１は、着弾滴Ｄの内部における散乱粒子の粒子径、又は散乱粒子が凝集した塊である凝集物の長さデータを取得する。図３１は、凝集物を含む光干渉断層画像の一例を説明する図である。図３１において、着弾滴Ｄの画像Ｄｉｍの内部には、凝集物Ｅの画像Ｅｉｍが示されている。凝集物Ｅは断面が楕円状の形状をしている。楕円の長軸の長さＬは、「凝集物の長さ」の一例である。また凝集物長さ取得部１８１は、「特性値取得部」の一例である。
【０２６３】
図３０に戻り、凝集物長さ取得部１８１は、凝集閾値取得部１５６が取得した凝集閾値と、光干渉断層画像の画素の輝度値を比較して、凝集物Ｅを認識する。そして凝集物Ｅの長さＬを取得して特性値取得部１５７に出力する。
【０２６４】
図３２は、本実施形態に処理部１４０ｃによる処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３２１〜Ｓ３２７の処理は、図１１に示されているステップＳ１１１〜Ｓ１１７の処理と同様であるため、説明を省略する。
【０２６５】
凝集閾値取得部１５６はＲＯＭ１４３を参照して凝集閾値Ｉｔｈを取得し、取得した凝集閾値Ｉｔｈを凝集物長さ取得部１８１に出力する（ステップＳ３２９）。尚、ステップＳ３２９のステップは、ステップＳ３２１〜３２７の何れかのステップと並行に行われてもよい。
【０２６６】
続いて、凝集物長さ取得部１８１は、光干渉断層画像の画素の輝度値を凝集閾値Ｉｔｈと比較し、凝集閾値Ｉｔｈより輝度値が大きい画素を凝集物Ｅに該当する画素と認識する（ステップＳ３３１）。そして着弾滴Ｄの内部において、凝集物Ｅと凝集物Ｅ以外の部分の境界に該当する境界画素を特定し、境界画素から凝集物Ｅの長さＬを、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値として取得する（ステップＳ３３３）。凝集物長さ取得部１８１は、取得した凝集物Ｅの長さデータを特性値出力部１５８に出力する。
【０２６７】
尚、着弾滴Ｄの内部の凝集物Ｅは「散乱粒子が凝集した部分」の一例であり、着弾滴Ｄの内部の凝集物Ｅ以外の部分は「散乱粒子が凝集していない部分」の一例である。着弾滴Ｄの内部の凝集物Ｅと凝集物Ｅ以外の部分との境界は、「境界部」の一例である。
【０２６８】
続いて、特性値出力部１５８は、凝集物Ｅの長さデータを表示部１６０に出力し、表示部１６０は入力した凝集物Ｅの長さデータを表示する（ステップＳ３３５）。
【０２６９】
このようにして、処理部１４０ｃは、凝集物Ｅの長さを、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値として取得することができる。
【０２７０】
以上説明してきたように、本実施形態に係る画像形成装置２００ｃは、着弾滴Ｄの内部における散乱粒子の粒子径、又は散乱粒子が凝集した塊である凝集物の長さを含む特性値を取得し、出力する。これにより着弾滴Ｄの内部で凝集層が生成されない場合であっても、着弾滴Ｄの凝集状態を表す特性値を取得し、出力することができる。
【０２７１】
尚、上記以外の効果は、既に説明した実施形態によるものと同様である。
【０２７２】
以上、実施形態に係る記録装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形、及び改良が可能である。
【０２７３】
また実施形態は記録方法も含む。例えば記録方法は、散乱粒子を含む液体を、記録媒体に着弾させる記録装置による記録方法であって、光を射出する工程と、前記光源から射出された光の少なくとも一部を、前記記録媒体に着弾した前記液体に照射する照射工程と、前記照射工程による照射光が、前記着弾した液体で反射、又は散乱された光と、前記光源から射出された光の少なくとも一部であって、前記着弾した液体で反射、又は散乱されていない参照光と、を結合させる結合工程と、前記結合工程による結合光を検出する工程と、前記結合光に基づき、前記着弾した液体の光干渉断層画像を取得する工程と、前記光干渉断層画像に基づいて取得された、前記着弾した液体の凝集状態を表す特性値を出力する工程と、を含む。このような記録方法により、上記の記録装置と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【０２７４】
１０    搬入部
２０    前処理部
２１    攪拌ローラ
２２    薄膜化ローラ
２３    塗布ローラ
２４    プラテンローラ
２５    圧力調整装置
２６    前処理液タンク
２７    反応剤濃度調整部
２７ａ  反応剤タンク
２７ｂ  反応剤シリンダ
２７ｃ  溶媒タンク
２７ｄ  溶媒シリンダ
２８ａ  吐出ヘッド
２８ｂ  処理液タンク
３０    乾燥部
３１    前処理液乾燥部
３１１〜３１６  ヒートローラ
４０    画像形成部
５０    後処理部
６０    搬出部
７０    印刷制御部
１００  計測部
１０１  光源
１０２  ベース部材
１０３  電動スライダー
１０４  傾斜ベース
１１０  照射光学部
１０５、１１１、１２２、１３１  光ファイバ
１１２、１２３、１３２  カップリングレンズ
１１３  ミラー
１１４  走査光学部
１１５  対物レンズ
１２０  結合光学部
１２１  光ファイバカプラ
１２４  レンズ
１２５  参照ミラー
１３０  検出部
１４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ  処理部
１４１  ＣＰＵ
１４２  ＲＡＭ
１４３  ＲＯＭ
１４４  光源ドライバ
１４５  走査光学部ドライバ
１４６  検出部Ｉ／Ｆ
１４７  表示部Ｉ／Ｆ
１４８  システムバス
１５１  入力部
１５２  断層画像取得部
１５３  着弾滴抽出部
１５４  伸長補正部
１５５  光減衰補正部
１５６、１５６ａ  凝集閾値取得部
１５７、１７３  特性値取得部
１５８  特性値出力部
１６０  表示部
１７１  変動周期取得部
１７２  変動周期閾値取得部
１７４  表面位置検出部
１７５  特性値補正部
１８１  凝集物長さ取得部
２００、３００  画像形成装置
２８０  表面処理制御部
２８１  計測位置制御部
２８２  吐出ヘッド決定部
２８３  特性値データ入力部
２８４  塗布量決定部
２８５  反応剤濃度決定部
２８６  制御信号出力部
２８７  計測タイミング調整部
Ｄ  着弾滴
Ｃ  凝集層
Ｅ  凝集物
Ｐ  用紙
Ｍｄ  ロール紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２７５】
【特許文献１】特開２００３−１０６９７９号公報
【図１】
2020044672.tif 000003
【図２】
2020044672.tif 000004
【図３】
2020044672.tif 000005
【図４】
2020044672.tif 000006
【図５】
2020044672.tif 000007
【図６】
2020044672.tif 000008
【図７】
2020044672.tif 000009
【図８】
2020044672.tif 000010
【図９】
2020044672.tif 000011
【図１０】
2020044672.tif 000012
【図１１】
2020044672.tif 000013
【図１２】
2020044672.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2020044672.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
2020044672.tif 000018
【図１７】
2020044672.tif 000019
【図１８】
2020044672.tif 000020
【図１９】
2020044672.tif 000021
【図２０】
2020044672.tif 000022
【図２１】
2020044672.tif 000023
【図２２】
2020044672.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
2020044672.tif 000031
【図３０】
2020044672.tif 000032
【図３１】
2020044672.tif 000033
【図３２】
2020044672.tif 000034