(57)【要約】【課題】高品質な印刷物を製造することが可能な印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法を提供すること。【解決手段】印刷装置は、被処理物の表面にプラズマを照射して、前記被処理物表面に親水性の官能基を発生させ、前記被処理物の表面粗さを高くするプラズマ処理手段と、前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理後の前記被処理物の表面にインクジェット記録を実行する記録手段と、を備えることを特徴とする。前記プラズマ処理手段は、たとえば４Ｊ／ｃｍ２以上のプラズマエネルギーで前記被処理物表面をプラズマ処理してもよい。また、前記プラズマ処理手段は、前記被処理物の表面粗さが照射前の表面粗さよりも高くなるように前記被処理物表面にプラズマ処理してもよい。【選択図】図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理物の表面にプラズマを照射して、前記被処理物表面に親水性の官能基を発生させ、前記被処理物の表面粗さを高くするプラズマ処理手段と、
前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理後の前記被処理物の表面にインクジェット記録を実行する記録手段と、
を備えることを特徴とする印刷装置。
【請求項２】
前記プラズマ処理手段は、４Ｊ／ｃｍ２以上のプラズマエネルギーで前記被処理物表面をプラズマ処理することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記プラズマ処理手段は、前記被処理物の表面粗さが照射前の表面粗さよりも高くなるように前記被処理物表面をプラズマ処理することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記記録手段は、水性媒体中に少なくとも着色剤およびエマルジョンを形成する熱可塑性樹脂を含むインクを用いて前記インクジェット記録を実行することを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記エマルジョンを形成する熱可塑性樹脂は、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ブタジエン系樹脂およびスチレン系樹脂のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項４に記載の印刷装置。
【請求項６】
前記被処理物は、表面に有機高分子を含み、水に対して非浸透系の媒体であることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項７】
前記被処理物を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
【請求項８】
前記加熱手段は、前記記録手段によるインクジェット記録前に前記被処理物を加熱するための第１加熱手段、前記記録手段によるインクジェット記録中に前記被処理物を加熱するための第２加熱手段、および、前記記録手段によるインクジェット記録後に前記被処理物を加熱するための第３加熱手段のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７に記載の印刷装置。
【請求項９】
被処理物の表面にプラズマを照射して前記被処理物表面に親水性の官能基を発生させ、前記被処理物の表面粗さを高くするプラズマ処理手段と、
前記プラズマ処理手段による粗面化後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録手段と、
を備えることを特徴とする印刷システム。
【請求項１０】
被処理物にインクジェット記録方式で画像が形成された印刷物を製造するための製造方法であって、
被処理物の表面にプラズマを照射して前記被処理物表面に親水性の官能基を発生させ、前記被処理物の表面粗さを高くするプラズマ処理工程と、
前記プラズマ処理工程による粗面化後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録工程と、
を含むことを特徴とする印刷物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインクジェット記録装置では、ヘッドが紙やフィルムに代表される記録媒体の幅方向に往復するシャトル方式が中心であるため、高速印刷によるスループットの向上が困難であった。そこで近年では、高速印刷に対応するために、記録媒体の幅全体を網羅するように複数のヘッドを並べて、一度に記録する１パス方式が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、１パス方式は高速化には有利ではあるが、隣接ドットを打滴する時間的間隔が短く、先に打滴されたインクが記録媒体に浸透する前に隣接ドットが打滴されるため、隣接ドットの合一（以下、打滴干渉と呼ぶ）が起こり、画質が低下してしまうという、ビーディングやブリードなどの問題が存在した。
【０００４】
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、高品質な印刷物を製造することが可能な被処理物改質装置、印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明にかかる印刷装置は、被処理物の表面にプラズマを照射して、前記被処理物表面に親水性の官能基を発生させ、前記被処理物の表面粗さを高くするプラズマ処理手段と、前記プラズマ処理手段によるプラズマ処理後の前記被処理物の表面にインクジェット記録を実行する記録手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
本発明にかかる印刷システムは、被処理物の表面にプラズマを照射して前記被処理物表面に親水性の官能基を発生させ、前記被処理物の表面粗さを高くするプラズマ処理手段と、前記プラズマ処理手段による粗面化後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明にかかる印刷物の製造方法は、被処理物にインクジェット記録方式で画像が形成された印刷物を製造するための製造方法であって、被処理物の表面にプラズマを照射して前記被処理物表面に親水性の官能基を発生させ、前記被処理物の表面粗さを高くするプラズマ処理工程と、前記プラズマ処理工程による粗面化後の前記被処理物表面にインクジェット記録を実行する記録工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高品質な印刷物を製造することが可能な印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態にかかるプラズマ処理装置の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態にかかるプラズマ処理の一例を説明するための図である。
【図３】図３は、実施形態においてプラズマ処理をしなかった場合（プラズマエネルギー＝０Ｊ／ｃｍ２）の白塩ビシートの表面状態を示す画像である。
【図４】図４は、実施形態においてプラズマエネルギーを２．０Ｊ／ｃｍ２とした場合の白塩ビシートの表面状態を示す画像である。
【図５】図５は、実施形態においてプラズマエネルギーを５．６Ｊ／ｃｍ２とした場合の白塩ビシートの表面状態を示す画像である。
【図６】図６は、実施形態にかかるプラズマエネルギーと表面粗さＲａとの関係を示すグラフである。
【図７】図７は、実施形態におけるインクのｐＨ値とインクの粘度との関係の一例を示す図である。
【図８】図８は、実施形態にかかるプラズマ処理を施していない被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図である。
【図９】図９は、図８に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。
【図１０】図１０は、実施形態にかかるプラズマ処理を施した被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。
【図１２】図１２は、実施形態にかかるプラズマエネルギーと被処理物表面の濡れ性、ビーディング、ｐＨ値および浸透性との関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、メディアごとのプラズマエネルギーと被処理物表面のｐＨ値との関係の例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施形態にかかる印刷装置（システム）の概略構成を示す模式図である。
【図１５】図１５は、実施形態にかかる印刷装置（システム）におけるプラズマ処理装置からインクジェット記録装置までの構成を抜粋して示す模式図である。
【図１６】図１６は、実施形態にかかる各種非浸透系メディアをプラズマ処理したときの純水の接触角を示すグラフである。
【図１７】図１７は、実施形態にかかる同じ大きさのインク滴を非浸透系メディアである白塩ビシート表面に滴下した際のドット径を示すグラフである。
【図１８】図１８は、実施形態にかかる同じ大きさのインク滴を同じく非浸透系メディアであるターポリン表面に滴下した際のドット径を示すグラフである。
【図１９】図１９は、実施形態にかかる同じ大きさのインク滴を非浸透系メディア（白塩ビシート）表面に滴下した際に実際にメディア表面に形成されたインクドットを示す画像である。
【図２０】図２０は、実施形態にかかる非浸透系メディアである白塩ビシートに対してそれぞれの条件でベタ印刷した際に得られる画像濃度を示すグラフである。
【図２１】図２１は、実施形態にかかる非浸透系メディアであるターポリンに対してそれぞれの条件でベタ印刷した際に得られる画像濃度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な実施形態であるので、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明によって不当に限定されるものではなく、また、本実施の形態で説明される構成の全てが本発明の必須の構成要件ではない。
【００１１】
以下の実施形態では、被処理物（記録媒体または印刷メディアともいう）にインクが着弾した直後にインク顔料の分散を防止しつつ顔料を凝集させるために、被処理物表面の濡れ性を向上させる。被処理物表面の濡れ性が向上することで、着弾したドットが素早く拡がるため、被処理物表面のインクを素早く乾燥させることが可能となる。その結果、インク顔料の分散が防止されつつ顔料が凝集するため、ビーディングやブリードなどの発生を抑制することが可能となる。
【００１２】
一般的に、被処理物表面の濡れ性が高い場合、被処理物の表面粗さを増大させると被処理物表面の濡れ性がさらに向上し、被処理物表面の濡れ性が低い場合、被処理物の表面粗さを増大させると被処理物表面の濡れ性がさらに低下することが知られている。そこで、被処理物表面の濡れ性を向上させるための手段と、被処理物の表面粗さを増大させる手段（以下、粗面化手段という）を用いて被処理物表面の濡れ性をより向上させる。この方法としては、たとえばプラズマ処理を用いることができる。プラズマ処理では、プラズマで発生した酸素ラジカルや水酸ラジカル（−ＯＨ）、オゾンのような活性種によって表面の有機物が酸化反応し、親水性の官能基が形成されることが知られている。したがって、プラズマ処理を用いることで、被処理物表面の濡れ性（親水性）や凹凸（表面粗さ）を制御できるだけでなく、被処理物表面のｐＨ値も制御（酸性化）することが可能になる。すなわち、プラズマ処理を用いることで、インク顔料の凝集性や浸透性をコントロールしてインクドット（以下、単にドットという）の真円度を向上させるとともに、ドットの合一を防止してドットの鮮鋭度や色域を拡げることが可能である。その結果、ビーディングやブリードといった画像不良を解決して、高品質な画像が形成された印刷物を得ることができる。また、被処理物上の顔料の凝集厚みを薄く均一にすることにより、インク液滴量を削減して、インク乾燥エネルギーの低減および印刷コストの低減を図ることも可能になる。
【００１３】
図１は、実施形態で採用されるプラズマ処理の概略を説明するための模式図である。図１に示すように、実施形態で採用されるプラズマ処理には、放電電極１１と、カウンター電極１４と、誘電体１２と、高周波高圧電源１５とを備えたプラズマ処理装置１０が用いられる。プラズマ処理装置１０において、誘電体１２は、放電電極１１とカウンター電極１４との間に配置される。高周波高圧電源１５は、放電電極１１とカウンター電極１４との間に高周波・高電圧のパルス電圧を印加する。このパルス電圧の電圧値は、たとえば約１０ｋＶ（キロボルト）（ｐ−ｐ）程度である。また、その周波数は、たとえば約２０ｋＨｚ（キロヘルツ）とすることができる。このような高周波・高電圧のパルス電圧を２つの電極間に供給することで、放電電極１１と誘電体１２との間に大気圧非平衡プラズマ１３が発生する。被処理物２０は、大気圧非平衡プラズマ１３の発生中に放電電極１１と誘電体１２との間を通過する。これにより、被処理物２０の放電電極１１側の表面がプラズマ処理される。
【００１４】
なお、図１に例示したプラズマ処理装置１０では、回転型の放電電極１１とベルトコンベア型の誘電体１２とが採用されている。被処理物２０は、回転する放電電極１１と誘電体１２との間で挟持搬送されることで、大気圧非平衡プラズマ１３中を通過する。これにより、被処理物２０の表面が大気圧非平衡プラズマ１３に接触し、これに一様なプラズマ処理が施される。
【００１５】
図７に示すようなプラズマ処理装置１０を用いたプラズマ処理では、被処理物２０に大気中のプラズマ照射を行うことによって、被処理物２０表面の高分子を反応させ、親水性の官能基を形成する。詳細には、図２に示すように、放電電極から放出された電子ｅが電界中で加速されて、大気中の原子や分子を励起・イオン化する。イオン化された原子や分子からも電子が放出され、高エネルギーの電子が増加し、その結果、ストリーマ放電（プラズマ）が発生する。このストリーマ放電による高エネルギーの電子によって、被処理物２０（たとえばコート紙）表面の高分子結合（コート紙のコート層２１は炭酸カルシウムとバインダとして澱粉で固められているが、その澱粉が高分子構造を有している）が切断され、気相中の酸素ラジカルＯ＊や水酸ラジカル（―ＯＨ）、オゾンＯ３と再結合する。これにより、被処理物２０の表面に水酸基やカルボキシル基等の極性官能基が形成される。その結果、被処理物２０の表面に親水性や酸性が付与される。それにより、カルボキシル基が増加すると、被処理物２０表面が酸性化（ｐＨ値の低下）する。
【００１６】
ここで、本実施形態におけるプラズマ処理と被処理物の表面粗さとの関係について、図面を用いて説明する。図３〜図５は、プラズマ処理を施した白塩ビシートのＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真を示す。なお、図３はプラズマ処理をしなかった場合（プラズマエネルギー＝０Ｊ／ｃｍ２）の白塩ビシートの表面状態を示し、図４はプラズマエネルギーを２．０Ｊ／ｃｍ２とした場合の白塩ビシートの表面状態を示し、図５はプラズマエネルギーを５．６Ｊ／ｃｍ２とした場合の白塩ビシートの表面状態を示す。また、図６に、プラズマエネルギーと表面粗さＲａとの関係を示す。
【００１７】
図３〜図５および図６に示すように、プラズマエネルギーが０Ｊ／ｃｍ２（プラズマ処理をしない場合）から２Ｊ／ｃｍ２程度の範囲では、プラズマエネルギーを増やすに従って処理面の表面粗さＲａが低下する。これは、処理面（すなわち、被処理物２０表面）における比較的大きな凹凸が減少するためと考えられる。一方、プラズマエネルギーが２Ｊ／ｃｍ２程度を超えた範囲では、プラズマエネルギーを増やすに従って処理面の表面粗さＲａが増加する。これは、処理面に比較的細かい凹凸が形成され、その結果、表面が粗面化するためと考えられる。なお、プラズマエネルギーが２Ｊ／ｃｍ２程度を超えた範囲では、プラズマエネルギーを０Ｊ／ｃｍ２とした場合（プラズマ処理をしない場合）よりも、処理面の表面粗さＲａが高く（粗く）なった。
【００１８】
また、本説明における酸性化とは、インクに含まれる顔料が凝集するｐＨ値まで印刷媒体表面のｐＨ値を下げることを意味する。ｐＨ値を下げるとは、物体中の水素イオンＨ＋濃度を上昇させることである。被処理物表面に触れる前のインク中の顔料はマイナスに帯電し、ビヒクル中で顔料が分散している。図７に、インクのｐＨ値とインクの粘度との関係の一例を示す。図７に示すように、インクは、そのｐＨ値が低いほど、その粘度が上昇する。これは、インクの酸性度が高くなるほど、インクのビヒクル中でマイナスに帯電している顔料が電気的に中和され、その結果、顔料同士が凝集するためである。したがって、たとえば図７に示すグラフにおいてインクのｐＨ値が必要な粘度と対応する値となるように印刷媒体表面のｐＨ値を下げることで、インクの粘度を上昇させることが可能である。これは、インクが酸性である印刷媒体表面に付着した際、顔料が印刷媒体表面の水素イオンＨ＋によって電気的に中和された結果、顔料同士が凝集するためである。それにより、隣接したドット間の混色を防止するとともに、顔料が印刷媒体の奥深く（さらには裏面まで）浸透するのを防止することが可能となる。ただし、必要な粘度と対応するｐＨ値となるようにインクのｐＨ値を下げるためには、印刷媒体表面のｐＨ値を必要な粘度と対応するインクのｐＨ値よりも低くしておく必要がある。
【００１９】
また、インクを必要な粘度とするためのｐＨ値は、インクの特性によって異なる。すなわち、図７のインクＡに示すように、比較的中性に近いｐＨ値で顔料が凝集して粘度が上がるインクもあれば、インクＡとは異なる特性を持つインクＢに示すように、顔料を凝集させるためにインクＡよりも低いｐＨ値が必要なインクも存在する。
【００２０】
着色剤がドット内で凝集する挙動や、ビヒクルの乾燥速度や被処理物内への浸透速度は、ドットの大きさ（小滴、中滴、大滴）によって変わる液滴量や、被処理物の種類などによって異なる。そこで以下の実施形態では、プラズマ処理におけるプラズマエネルギーを、被処理物の種類や印刷モード（液滴量）などに応じて最適な値に制御してもよい。
【００２１】
ここで、図８〜図１１を用いて、実施形態にかかるプラズマ処理を施した場合と施していない場合との印刷物の違いを説明する。図８は、実施形態にかかるプラズマ処理を施していない被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図であり、図９は、図８に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。図１０は、実施形態にかかるプラズマ処理を施した被処理物に対してインクジェット記録処理を行うことで得られた印刷物の画像形成面を撮像して得られた画像の拡大図であり、図１１は、図１０に示す印刷物における画像形成面に形成されたドットの例を示す模式図である。なお、図８および図１０に示す印刷物を得るにあたり、デスクトップ型のインクジェット記録装置を用いた。また、被処理物２０には、コート層２１（図１参照）を備える一般的なコート紙を用いた。
【００２２】
実施形態にかかるプラズマ処理を施していないコート紙は、コート紙表面にあるコート層２１の濡れ性が悪い。そのため、プラズマ処理を施していないコート紙に対してインクジェット記録処理にて形成した画像では、たとえば図８および図９に示すように、ドットの着弾時にコート紙の表面に付着したドットの形状（ビヒクルＣＴ１の形状）が歪になる。また、ドットの乾燥が十分でない状態で近接ドットを形成すると、図８および図９に示すように、コート紙への近接ドットの着弾時にビヒクルＣＴ１およびＣＴ２同士が合一し、これによりドット間で顔料Ｐ１およびＰ２の移動（混色）が起き、その結果、ビーディング等による濃度ムラが生じてしまう場合がある。
【００２３】
一方、実施形態にかかるプラズマ処理を施したコート紙は、コート紙表面にあるコート層２１の濡れ性が改善されている。そのため、プラズマ処理を施したコート紙に対してインクジェット記録処理にて形成した画像では、たとえば図１０に示すように、ビヒクルＣＴ１がコート紙の表面に比較的平坦な真円状に広がる。これにより、図１１のようにドットが平坦な形状となる。また、プラズマ処理で形成された極性官能基によってコート紙表面が酸性になるため、インク顔料が電気的に中和され、顔料Ｐ１が凝集してインクの粘性が上がる。これにより、図１１のようにビヒクルＣＴ１およびＣＴ２が合一した場合でも、ドット間の顔料Ｐ１およびＰ２の移動（混色）が抑制される。さらに、コート層２１内部にも極性官能基が生成されるため、ビヒクルＣＴ１の浸透性が上がる。これにより比較的短時間で乾燥することが出来る。濡れ性向上により真円状に広がったドットが、浸透しながら凝集することにより、顔料Ｐ１が高さ方向に均等に凝集され、ビーディング等による濃度ムラの発生を抑えることが可能となる。なお、図９、図１１は模式図であり、実際には図１１の場合にも顔料は層になって凝集している。
【００２４】
このように、実施形態にかかるプラズマ処理を施した被処理物２０では、プラズマ処理によって被処理物２０の表面に親水性の官能基が生成されて濡れ性が改善される。さらに、プラズマ処理によって被処理物２０の表面粗さが大きくなり、その結果、被処理物２０表面の濡れ性がさらに向上する。また、プラズマ処理によって極性官能基が形成された結果、被処理物２０表面が酸性になる。それらにより、着弾したインクが被処理物２０表面で均一に拡がりつつ、マイナスに帯電した顔料が被処理物２０表面で中和されることで凝集して粘性が上がり、結果的にドットが合一したとしても顔料の移動を抑制することが可能となる。また、被処理物２０表面に形成されたコート層２１内部にも極性官能基が生成されることで、ビヒクルが速やかに被処理物２０内部に浸透し、これにより乾燥時間を短縮することが出来る。つまり、濡れ性が上がることで真円状に広がったドットは、凝集によって顔料の移動が抑えられた状態で浸透することで、真円に近い形状を保つことが可能となる。
【００２５】
図１２は、実施形態にかかるプラズマエネルギーと被処理物表面の濡れ性、ビーディング、ｐＨ値および浸透性との関係を示すグラフである。図１２では、被処理物２０としてコート紙へ印刷した場合の表面特性（濡れ性、ビーディング、ｐＨ値、浸透性（吸液特性））がプラズマエネルギーに依存してどのように変化するかが示されている。なお、図１２に示す評価を得るにあたり、インクには、顔料が酸により凝集する特性の水性顔料インク（マイナスに帯電した顔料が分散されているアルカリ性インク）を使用した。
【００２６】
図１２に示すように、コート紙表面の濡れ性は、プラズマエネルギーが低い値（たとえば０．２Ｊ／ｃｍ２程度以下）で急激に良くなり、それ以上エネルギーを増加させてもあまり改善はしない。一方、コート紙表面のｐＨ値は、ある程度まではプラズマエネルギーを高めることにより低下していく。ただし、プラズマエネルギーがある値（たとえば４Ｊ／ｃｍ２程度）を超えたところで飽和状態になる。また、浸透性（吸液特性）は、ｐＨの低下が飽和したあたり（たとえば４Ｊ／ｃｍ２程度）から急激に良くなっている。ただし、この現象は、インクに含まれている高分子成分に依存して異なる。
【００２７】
この結果として、浸透性（吸液特性）がよくなり始めて（例えば４Ｊ／ｃｍ２程度）からビーディング（粒状度）の値が非常に良い状態となっている。ここでのビーディング（粒状度）とは、画像のざらつき感を数値で表したものであり、濃度のばらつきを平均濃度の標準偏差で表したものである。図１２では、２色以上のドットからなる色のベタ画像の濃度を複数サンプリングし、その濃度の標準偏差をビーディング（粒状度）として表している。このように実施形態にかかるプラズマ処理を施したコート紙に吐出されたインクが真円上に広がりかつ凝集しながら浸透するため、画像のビーディング（粒状度）が改善される。
【００２８】
上述したように、被処理物２０表面の特性と画像品質との関係では、表面の濡れ性が向上することにより、ドットの真円度が向上している。この理由としては、プラズマ処理による表面粗さの増加および生成された親水性の極性官能基によって被処理物２０表面の濡れ性が向上するとともにこれが均一化したことが考えられる。また、被処理物２０表面のゴミや油分や炭酸カルシウムなどの撥水要因がプラズマ処理によって除外されることも１つの要因と考えられる。すなわち、被処理物２０表面の濡れ性が向上しつつ被処理物２０表面の不安定要因が取り除かれた結果、液滴が円周方向に均等に拡がり、ドットの真円度が向上すると考えられる。
【００２９】
また、被処理物２０表面を酸性化（ｐＨの低下）させることにより、インク顔料の凝集、浸透性の向上、ビヒクルのコート層内部への浸透などが生じる。これらにより、被処理物２０表面の顔料濃度が上昇するため、ドットが合一したとしても、顔料の移動を抑えることが可能となり、その結果、顔料の混濁が抑制し、顔料を均一に被処理物表面に沈降凝集させることが可能となる。ただし、顔料混濁の抑制効果は、インクの成分やインクの滴量に依存して異なる。たとえばインクの適量が小滴の場合、大滴の場合に比べて、ドットの合一による顔料の混濁は発生し難い。それは、ビヒクル量が小滴の場合の方が、ビヒクルがより早く乾燥・浸透するためであり、少しのｐＨ反応で顔料を凝集することができるためである。なお、プラズマ処理の効果は、被処理物２０の種類や環境（湿度など）によって変動する。そこで、プラズマ処理におけるプラズマエネルギーを、液滴の量や被処理物２０の種類、環境などに応じて最適な値に制御してもよい。その結果、被処理物２０の表面改質効率が向上し、さらなる省エネを達成することが可能な場合が存在する。
【００３０】
また、図１３は、実施形態にかかるプラズマエネルギーとｐＨとの関係を示すグラフである。通常、ｐＨは溶液中で測定するのが一般的であるが、近年では、固体表面のｐＨの測定が可能である。その測定器としては、たとえば堀場製作所製のｐＨメーターＢ−２１１やｐＨテスターペン、等が存在する。
【００３１】
図１３において、実線はコート紙のｐＨ値のプラズマエネルギー依存性を示し、点線はＰＥＴフィルムのｐＨ値のプラズマエネルギー依存性を示す。図１３に示すように、コート紙と比べてＰＥＴフィルムは、少ないプラズマエネルギーで酸性化する。ただし、コート紙においても、酸性化する際のプラズマエネルギーは３Ｊ／ｃｍ２程度以下であった。そして、ｐＨ値が５以下となった被処理物２０にアルカリ性の水性顔料インクを吐出するインクジェット処理装置で画像記録した場合、形成された画像のドットは真円に近い形状となった。また、ドットの合一による顔料の混濁もなく、にじみのない良好な画像が得られた（図１０参照）。
【００３２】
つぎに、本発明の実施形態にかかる印刷装置、印刷システムおよび印刷物の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
なお、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色の吐出ヘッド（記録ヘッド、インクヘッド）を有する画像形成装置を説明するが、これらの吐出ヘッドに限定されない。すなわち、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）及びその他の色に対応する吐出ヘッドを更に有してもよいし、ブラック（Ｋ）のみの吐出ヘッドを有していてもよい。ここで、以後の説明において、Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹは、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの夫々に対応するものとする。
【００３４】
また、本実施形態では、被処理物として、ロール状に巻かれた連続紙（以下、ロール紙という）を用いるが、これに限定されものではなく、たとえばカット紙など、画像を形成できる記録媒体であればよい。そして、紙の場合その種類としては例えば、普通紙、上質紙、再生紙、薄紙、厚紙、コート紙等を用いることができる。また、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜及びその他表面にインク等で画像を形成することができるものも被処理物として用いることができる。紙がコート紙のような非浸透、緩浸透紙の場合、本発明はより効果を発する。ここで、ロール紙は、切断可能なミシン目が所定間隔で形成された連続紙（連帳紙、連続帳票）であってよい。その場合、ロール紙におけるページ（頁）とは、例えば所定間隔のミシン目で挟まれる領域とする。
【００３５】
図１４は、本実施形態にかかる印刷装置（システム）の概略構成を示す模式図である。図１４に示すように、印刷装置（システム１）は、被処理物２０（ロール紙）を搬送経路Ｄ１に沿って搬入（搬送）する搬入部３０と、搬入された被処理物２０に対して前処理としてのプラズマ処理を施すプラズマ処理装置１００と、プラズマ処理された被処理物２０の表面に画像を形成する画像形成部４０とを有する。プラズマ処理装置１００とインクジェット記録装置１７０との間には、プラズマ処理などの前処理済の被処理物２０のインクジェット記録装置１７０への送り量を調節するためのバッファ部８０が設けられている。また、画像形成部４０は、プラズマ処理された被処理物２０にインクジェット処理により画像を形成するインクジェット記録装置１７０を含む。画像形成部４０は、画像が形成された被処理物２０を後処理する後処理部７０をさらに含んでもよい。
【００３６】
なお、印刷装置（システム１）は、後処理された被処理物２０を乾燥する乾燥部５０と、画像形成された（場合によってはさらに後処理された）被処理物２０を搬出する搬出部６０とを有してもよい。また、印刷装置（システム１）は、被処理物２０に対して前処理を施す前処理部として、プラズマ処理装置１００の他に、被処理物２０表面に高分子材料を含む先塗り剤と呼ばれる処理液を塗布する先塗り処理部（不図示）をさらに備えてもよい。さらに、プラズマ処理装置１００と画像形成部４０との間には、プラズマ処理装置１００による前処理後の被処理物２０表面のｐＨ値を検出するためのｐＨ検出部１８０が設けられてもよい。
【００３７】
さらにまた、印刷装置（システム１）は、各部の動作を制御する制御部（不図示）を有する。この制御部は、たとえば印刷対象の画像データからラスタデータを生成する印刷制御装置に接続されてもよい。印刷制御装置は、印刷装置（システム）１の内部に設けられても、インターネットやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークを介した外部に設けられてもよい。
【００３８】
実施形態では、図１４に示す印刷装置（システム）１において、上述したように、インクジェット記録処理の前に、被処理物２０の表面に対してプラズマ処理が実行される。このプラズマ処理には、たとえば誘電体バリア放電を利用した大気圧非平衡プラズマ処理を採用することができる。大気圧非平衡プラズマによるプラズマ処理は、電子温度が極めて高く、ガス温度が常温付近であるため、記録媒体などの被処理物に対するプラズマ処理方法として好ましい方法の１つである。
【００３９】
大気圧非平衡プラズマを広範囲に安定して発生させるには、ストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電を採用した大気圧非平衡プラズマ処理を実行するとよい。ストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電は、たとえば誘電体で被覆された電極間に交番する高電圧が印加することで得ることが可能である。
【００４０】
なお、大気圧非平衡プラズマを発生させる方法としては、上述したストリーマ絶縁破壊形式の誘電体バリア放電以外にも、種々の方法を用いることができる。たとえば、電極間に誘電体等の絶縁物を挿入する誘電体バリア放電、細い金属ワイヤ等に著しい不平等電界を形成するコロナ放電、短パルス電圧を印加するパルス放電などを適用することが可能である。また、これらの方法を２つ以上組み合わせることも可能である。また、本実施形態におけるプラズマ処理は、大気中で実施されているが、これに限らず、窒素や酸素、アルゴン、あるいは複数のガスを用いる等のガス雰囲気下で実施されてもよい。
【００４１】
つづいて、図１４に示す印刷装置（システム）１におけるプラズマ処理装置１００からインクジェット記録装置１７０までの構成を、図１５に抜粋して示す。図１５に示すように、印刷装置（システム）１は、被処理物２０の表面をプラズマ処理するプラズマ処理装置１００と、被処理物２０表面のｐＨ値を測定するｐＨ検出部１８０と、被処理物２０にインクジェット記録にて画像を形成するインクジェット記録装置１７０と、印刷装置（システム）１全体を制御する制御部１６０とを含む。また、印刷装置（システム）１は、被処理物２０を搬送経路Ｄ１に沿って搬送するための搬送ローラ１９０を備える。搬送ローラ１９０は、たとえば制御部１６０からの制御にしたがって回転駆動することで、被処理物２０を搬送経路Ｄ１に沿って搬送する。
【００４２】
プラズマ処理装置１００は、図７に示す大気圧非平衡プラズマ処理装置１０と同様に、放電電極１１０と、カウンター電極１４１と、高周波高圧電源１５０と、電極間に挟まれた誘電体ベルト１２１とを備える。ただし、図１５では、放電電極１１０が５つの放電電極１１１〜１１５で構成され、これらの放電電極１１１〜１１５と誘電体ベルト１２１を挟んで対向する範囲全体にカウンター電極１４１が設けられている。また、高周波高圧電源１５０は、放電電極１１１〜１１５の数に応じて５つの高周波高圧電源１５１〜１５５より構成されている。
【００４３】
誘電体ベルト１２１には、被処理物２０を搬送する用途を兼ねるために、無端のベルトが用いられるとよい。そこで、プラズマ処理装置１００は、誘電体ベルト１２１を巡回させて被処理物２０を搬送するための回転ローラ１２２をさらに備える。回転ローラ１２２は、制御部１６０からの指示に基づいて回転駆動することで、誘電体ベルト１２１を巡回させる。これにより、被処理物２０が搬送経路Ｄ１に沿って搬送される。
【００４４】
制御部１６０は、高周波高圧電源１５１〜１５５を個別にオン／オフすることが可能である。また、制御部１６０は、各高周波高圧電源１５１〜１５５が各放電電極１１１〜１１５へ供給する高周波・高電圧パルスのパルス強度を調整することもできる。
【００４５】
たとえば印刷命令ごとに印刷速度が異なる場合、制御部１６０は、上位の印刷制御装置等から入力された印刷速度情報に応じて高周波高圧電源１５１〜１５５の駆動個数を選択してもよい。また、被処理物２０の種類によって必要なプラズマエネルギーが異なる場合には、制御部１６０は、被処理物２０の種類に応じて選択的に放電電極１１１〜１１５からプラズマを発生させてもよい。
【００４６】
ｐＨ検出部１８０は、たとえばｐＨセンサ１８１と、その駆動部１８２とを含む。このｐＨ検出部１８０は、プラズマ処理装置１００よりも下流に配置され、プラズマ処理装置１００による前処理が施された被処理物２０表面のｐＨ値を検出して制御部１６０に入力してもよい。これに対し、制御部１６０は、ｐＨ検出部１８０から入力されたｐＨ値に基づいてプラズマ処理装置１００をフィードバック制御することで、前処理後の被処理物２０表面のｐＨ値を調整してもよい。
【００４７】
なお、プラズマ処理に要したプラズマエネルギーは、たとえば各高周波高圧電源１５１〜１５５から各放電電極１１１〜１１５へ供給した高周波・高電圧パルスの電圧値および印加時間と、その際に被処理物２０に流れた電流とから求めることができる。なお、プラズマ処理に要したプラズマエネルギーは、放電電極１１１〜１１５ごとではなく、放電電極１１０全体でのエネルギー量として制御されてよい。
【００４８】
被処理物２０は、プラズマ処理装置１００においてプラズマが発生している最中に放電電極１１０と誘電体ベルト１２１との間を通過することでプラズマ処理が施される。それにより、被処理物２０の表面が粗面化する。また、同じくプラズマ処理により被処理物２０表面のバインダ樹脂の鎖が破壊され、さらに気相中の酸素ラジカルやオゾンが高分子と再結合することで、被処理物２０表面に極性官能基が生成される。その結果、被処理物２０表面に親水性および酸性化が付与される。なお、本例ではプラズマ処理を大気中で行っているが、窒素や希ガス等のガス雰囲気中で実施してもよい。
【００４９】
また、複数の放電電極１１１〜１１５を備えることは、被処理物２０の表面を均一に粗面化および酸性化する点においても有効である。すなわち、たとえば同じ搬送速度（または印刷速度）とした場合、１つの放電電極でプラズマ処理を行う場合よりも複数の放電電極でプラズマ処理を行う場合の方が、被処理物２０がプラズマの空間を通過する時間を長くすることが可能となる。その結果、より均一に被処理物２０の表面にプラズマ処理を施すことが可能となる。
【００５０】
インクジェット記録装置１７０は、インクジェットヘッドを備える。インクジェットヘッドは、たとえば印刷速度の高速化のために、複数の同色ヘッド（たとえば４色×４ヘッド）を備えている。また、高速で高解像度（たとえば１２００ｄｐｉ）の画像形成を達成するために、各色のヘッドのインク吐出ノズルは、間隔を補正するようにずらして固定されている。さらに、インクジェットヘッドは、各ノズルから吐出されるインクのドット（液滴）が大／中／小滴と呼ばれる３種類の容量に対応するように、複数の駆動周波数で駆動可能となっている。
【００５１】
インクジェットヘッド１７１は、被処理物２０の搬送経路上においてプラズマ処理装置１００よりも下流に配置される。インクジェット記録装置１７０は、制御部１６０からの制御のもと、プラズマ処理装置１００による前処理が施された被処理物２０に対してインクを吐出することで画像形成を行う。
【００５２】
図１５に示すように、インクジェット記録装置１７０のインクジェットヘッドとしては、複数の同色ヘッド（４色×４ヘッド）を備えてもよい。これにより、インクジェット記録処理の高速化が可能になる。その際、たとえば高速で１２００ｄｐｉの解像度を達成するためには、インクジェットヘッドにおける各色のヘッドは、インクを吐出するノズルとノズルとの間隔を補正するようにずらして固定されている。さらに、各色のヘッドには、そのノズルから吐出されるインクのドットが大／中／小滴と呼ばれる３種類の容量に対応するように、いくつかのバリエーションを持った駆動周波数の駆動パルスが入力される。
【００５３】
以上のようなプラズマ処理装置１００は、被処理物２０の種類に応じて予め定めておいた適正プラズマエネルギーでプラズマ処理を実行してもよい。その後、印刷装置（システム）１では、プラズマ処理後の処理状態が検出および確認された後、インクジェット記録装置１７０にて印刷が実行され、印刷後の被処理物２０が排出される。なお、プラズマ処理装置１００における駆動する放電電極の本数（以下、使用電極本数という）、放電電圧（高周波・高電圧のパルス電圧。プラズマエネルギーであってもよい）、および、放電の周波数とは、手動で設定されてもよいし、被処理物２０の種類や使用インクの種類や印刷速度情報等に応じて制御部１６０が自動で設定してもよい。
【００５４】
また、上述したように、本実施形態では、被処理物２０に流れた電流からプラズマエネルギーを算出している。被処理物２０に対するプラズマエネルギーの最適条件を求める手段としては、各被処理物２０に対してプラズマエネルギーを連続的に変化させた後、実際にインクジェット記録を行って形成した画像を比較する方法が考えられる。この比較における評価項目としては、目視評価以外に、印刷濃度、ドット径、真円度および粒状度に加え、定着性も測定するとよい。ただし、これらの項目は使用インクやインクジェット記録の設定条件等に左右される。そこで、補助的に基本特性として、プラズマ処理した被処理物２０のｐＨ値、および、被処理物２０と純水とが形成する接触角も測定した。これらの結果から、各被処理物２０の種類に対するプラズマエネルギーの最適条件を求め、インクジェット記録装置の制御に反映するとよい。以下の検討では、基本的に、プラズマエネルギーを０．１〜１０．０Ｊ／ｃｍ２の範囲で変化させた。
【００５５】
プラズマエネルギーの最適化制御では、プラズマ処理後の被処理物２０表面の状態が確認される。プラズマ処理後の被処理物２０表面の状態を確認する手段の一つとしては、接触角に関連した表面張力を測定する方法を挙げることができる。表面張力の測定には、市販されている濡れ試薬を利用することができる。たとえばプラズマ処理が不十分の場合、塗布した濡れ試薬がはじかれてドーム状になる。そこで、プラズマ処理後の被処理物２０に定期的に濡れ試薬を塗布し、その液滴の形状を測定することで、定期的に濡れ性をチェックすることが可能となる。
【００５６】
液滴の形状を測定する方法としては、たとえば、被処理物２０上の液滴の高さを光学的に測る方法や、試薬の色の濃度差を光学的に測る方法などが考えられる。また、塗布量を測定する方法としては、たとえば、光沢度を測定する方法や、処理液に含まれる物質の特定吸収波長を使った吸光度測定法が考えられる。
【００５７】
以上のような最適化制御を定期的に行うことで、プラズマエネルギーの最適条件とすることが可能となるため、被処理物２０に最適なプラズマ処理を安定して実施することが可能となる。ただし、たとえば想定外の種類の被処理物が使用された際などでは、最適化制御で得られた最適条件が現実の最適条件から外れる場合が考えられる。そのような場合、最適化制御におけるプラズマ処理後の被処理物２０表面の状態の確認によって得られた結果に基づいて、被処理物２０を再度プラズマ処理してもよい。また、その際に得られた情報（たとえば被処理物２０の種類およびプラズマエネルギーの最適条件等）は、所定の記憶領域に記憶され、以降の最適化制御において反映してもよい。
【００５８】
なお、最適化制御での検査対象は、被処理物２０である。ただし、実際に描画される画像の最適化を考えた場合、実際の印刷結果を検査することがより好ましいと考えられる。実際の印刷結果を検査する方法の一つとしては、印刷した基準パターン、例えばベタや網点画像を反射濃度計で測定する方法が考えられる。この方法では、たとえば反射濃度計を備えたインクジェット記録装置を用い、被処理物２０に対してプラズマエネルギーを連続的に変化させつつ、基準となる印刷パターンをインクジェット記録で印刷し、形成された印刷パターン（基準パターン）の印刷濃度を反射濃度計で測定する。そして、最も高い印刷濃度が得られた処理条件が最適条件として採用する最適化制御を実行しつつインクジェット記録が実行される。これにより、プラズマ処理後の被処理物２０表面の状態を短時間で測定して処理条件の変更を行うことが可能となるため、インクジェット記録を迅速に行うことが可能となる。また、反射濃度計で得られた濃度情報をその際の印刷条件とともに記憶しておくことで、被処理物２０に対する処理条件をデータベースとして蓄積することができる。データベースに蓄積された情報は、以降の最適化制御において活用することが可能である。
【００５９】
ただし、プラズマエネルギーの最適条件は、インクの成分および種類や被処理物２０の種類に応じて変化する。たとえば、コート紙などの浸透性し難いメディアと普通紙などの浸透し易いメディアとでは、最適条件が異なる。そこで、インクの成分および種類や被処理物２０の種類と最適条件との対応関係を印刷装置（システム）１に記憶しておき、使用インクや使用メディアに応じて適宜条件変更するように構成することで、出力される印刷物の品質を安定化させることが可能となる。
【００６０】
さらに、プラズマ処理前に例えば被処理物２０の電気抵抗を測定して被処理物２０の厚さや性状をある程度特定しておき、この結果を上記の最適化処理に反映させてもよい。
【００６１】
さらにまた、被処理物２０がカット紙である場合、プラズマ処理装置１００の下流側にプラズマ処理後の被処理物２０表面の状態（たとえばｐＨ値）を確認するためのセンサ（たとえばｐＨ検出部１８０）を設けておき、このセンサでの検出結果に基づいて、必要に応じて別の搬送経路を経由して再度プラズマ処理を行うように構成してもよい。また、センサで得られた情報を制御部１６０等へ送信し、制御部１６０等で処理条件を変更するように構成してもよい。
【００６２】
つづいて、被処理物２０に非浸透系メディアを使用した場合のプラズマ処理の効果について説明する。これを説明するにあたり、次のような実験を行った。すなわち、この実験では、被処理物２０としての非浸透系メディアに、白塩ビシートを用いた。ただし、一部の実験については、ターポリンでも実施した。なお、ターポリンとは、ポリエステル系の繊維を合成樹脂で挟んで作製されたシートである。
【００６３】
図１６に、各種非浸透系メディアをプラズマ処理したときの純水の接触角を示す。図１６において、横軸はプラズマエネルギーを示し、縦軸は接触角を示す。図１６に示すように、プラズマ処理することにより、非浸透系メディアの親水性が改善される。水性インクは、純水よりも表面張力が低いことから、より濡れ易くなると考えられる。これらのことから、プラズマ処理によって水性インクを薄く濡れ拡げることが可能となり、その結果、水分の蒸発に有利な表面状態が得られる。なお、ここでは白塩ビシートについて説明したが、本結果の通り、ポリエステルやアクリル等の熱可塑性樹脂からなる非浸透系メディアを用いた場合でも効果を得ることができた。
【００６４】
つづいて、プラズマ処理後の被処理物２０に対してインクジェット記録を行った結果について説明する。インクジェット記録装置１７０としては、株式会社ミマキエンジニアリング（登録商標）製のＪＶ４００を用いた。より好適には、プラズマ処理装置１００をインクジェットヘッドの上流側に配置して一連の工程とすることであるが、本実験ではプラズマ処理とインクジェット記録とを別々に行った。なお、通常の印刷処理では、インクジェット記録の直前にプラズマ処理が連続作業として実施される。その際、小型のプラズマ処理装置を用いた場合には、そのプラズマ処理装置をインクジェットヘッドに組み込んで一体化することが可能である。
【００６５】
また、使用インクとしては、有機溶媒に、着色剤を約３ｗｔ％、エーテル系およびジオール系溶剤を約５０ｗｔ％、界面活性剤を少量、および、粒径１００〜３００ｎｍのスチレン・アクリル樹脂を約５ｗｔ％、加えて分散させ、表面張力を２１〜２４Ｎ／ｍ、粘度を８〜１１ｍＰａ・ｓに調製した水性顔料インクを使用した。
【００６６】
スチレン・アクリル系樹脂以外の好適な例としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂など、疎水性の樹脂を挙げることができる。ただし、いずれの場合でも分子量が比較的低く、エマルジョンを形成することが好ましい。
【００６７】
ノズルの目詰まりを更に有効に防止する方法としては、グリコール類を添加する方法が存在する。グリコール類の添加物の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量が６００以下のポリエチレングリコール、１，３−プロピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、メソエリスリトール、ペンタエリスリトール等が挙げられる。その他には、他のチオジグリコール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等の単体または混合物等を挙げることができる。
【００６８】
有機溶媒の好ましい例としては、エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等の炭素数１〜４のアルキルアルコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル等のグリコールエーテル類、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルホキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン、ピロリドン、Ｎ−メチルピロリドン等が挙げられる。
【００６９】
より製品に近いインクにするために、防腐剤、防かび剤、ｐＨ調整剤、染料溶解助剤または酸化防止剤、導電率調整剤、表面張力調整剤、酸素吸収剤等を加えてもよい。
【００７０】
なお、実験で使用したインクジェット記録装置（株式会社ミマキエンジニアリング（登録商標）製ＪＶ４００）には、加熱乾燥装置が搭載されている。水性インクは、溶剤インクのような揮発性を有していない。そのため、非浸透系メディアに水性インクで印刷する場合、加熱乾燥装置を用いることが好ましい。さらに、非浸透系メディアは、インクの着色剤を表面に固定する能力を有していない（普通紙なら繊維の中へ入り込んで固定される）。そのため、ドットの乾燥と共に顔料をメディアへ定着させるためには、インク中に合成樹脂を加え、着色剤を熱融着させることが好ましい。実験に使用したインクジェット記録装置は、記録前の予熱ヒータ（第１加熱手段）、インクジェットヘッド下部に設けられた印刷中ヒータ（第２加熱手段）、および、記録後の印刷後ヒータ（第３加熱手段）の３つの加熱乾燥装置を搭載している。
【００７１】
また、実験において、白塩ビシートに対してプラズマ処理を行わない場合では、３箇所のヒータを５０℃以上に加熱した。一方、白塩ビシートに対するプラズマ処理を行った場合では、印刷後ヒータのみを使用した。その際のプラズマエネルギーを５．６Ｊ／ｃｍ２とした。さらに、比較対象として、プラズマ処理を行わずに印刷後ヒータを使用した場合も測定した。
【００７２】
以下の表１は、白塩ビシートに対する実験条件を示す表である。なお、表１では、プラズマ処理を行わすに３箇所のヒータを使用する条件が“Ｒｅｆ．”で示され、プラズマ処理を行わずに印刷後ヒータのみを使用する条件が“０Ｊ／ｃｍ２”で示され、５．６Ｊ／ｃｍ２のプラズマエネルギーでプラズマ処理を行い且つ印刷中ヒータを使用する条件が“５．６Ｊ／ｃｍ２”で示されている。
【表１】
2015131450.tif 000003
【００７３】
図１７は、同じ大きさのインク滴を非浸透系メディアである白塩ビシート表面に滴下した際のドット径を示すグラフである。また、図１８は、同じ大きさのインク滴を同じく非浸透系メディアであるターポリン表面に滴下した際のドット径を示すグラフである。図１７および図１８に示すように、プラズマ処理を施した場合（５．６Ｊ／ｃｍ２）では、プラズマ処理を施さない場合（Ｒｅｆ．）およびプラズマ処理を施さずに使用ヒータ数を減らした場合（０Ｊ／ｃｍ２）と比較して、ドット径が１．２〜１．３倍に広がった。これは、上述のように、プラズマ処理を施した場合（５．６Ｊ／ｃｍ２）では、メディア表面に着弾したインクを素早く乾燥させることができることを意味している。
【００７４】
図１９は、同じ大きさのインク滴を非浸透系メディア（白塩ビシート）表面に滴下した際に実際にメディア表面に形成されたインクドットを示す画像である。なお、図１９では、左側が黒インクのインクドットを示し、右側がシアンインクのインクドットを示す。また、図１９では、それぞれの条件について４回のドット形成を行った。図１９に示すように、プラズマ処理を施した場合（５．６Ｊ／ｃｍ２）では、プラズマ処理を施さない場合（Ｒｅｆ．）およびプラズマ処理を施さずに使用ヒータ数を減らした場合（０Ｊ／ｃｍ２）と比較して、ドット径が広がっていることがわかる。また、プラズマ処理を施した場合（５．６Ｊ／ｃｍ２）では、プラズマ処理を施さない場合（Ｒｅｆ．）およびプラズマ処理を施さずに使用ヒータ数を減らした場合（０Ｊ／ｃｍ２）と比較して、ドットの真円性も向上していることがわかる。
【００７５】
図２０は、非浸透系メディアである白塩ビシートに対してそれぞれの条件でベタ印刷した際に得られる画像濃度を示すグラフである。図２１は、非浸透系メディアであるターポリンに対してそれぞれの条件でベタ印刷した際に得られる画像濃度を示すグラフである。図２０および図２１に示すように、プラズマ処理を施した場合（５．６Ｊ／ｃｍ２）では、プラズマ処理を施さない場合（Ｒｅｆ．）およびプラズマ処理を施さずに使用ヒータ数を減らした場合（０Ｊ／ｃｍ２）と比較して、画像濃度が上がっていることがわかる。これは、プラズマ処理を施すことで、インク滴量を減らしてもプラズマ処理を施さない場合と同じ濃度が得られることを示している。
【００７６】
なお、上述のように、たとえばインクに合成樹脂を添加した場合、印刷後ヒータによって画像形成された被処理物２０を加熱することでインク中の合成樹脂を一時的に溶融することが可能となるため、表面に形成した画像をメディアに密着させることが可能となる。その結果、形成画像が剥がれ難くなり、また、定着性も向上することができる。
【００７７】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００７８】
１  印刷装置（システム）
１０  大気圧非平衡プラズマ処理装置
１１、１１０、１１１〜１１５  放電電極
１２、１２１  誘電体ベルト
１３  大気圧非平衡プラズマ
１４、１４１  接地電極
１５、１５０、１５１〜１５５  高周波高圧電源
２０  被処理物
３０  搬入部
４０  画像形成部
５０  乾燥部
６０  搬出部
７０  後処理部
１００  プラズマ処理装置
１２２  回転ローラ
１６０  制御部
１７０  インクジェット記録部
１７１  インクジェットヘッド
１７２、１７３  インクタンク
１７４  切替弁
１８０  ｐＨ検出部
１８１  ｐＨセンサ
１８２  駆動部
１９０  搬送ローラ
Ｄ１  搬送経路
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特許第４６６２５９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１８８５６８号公報
【図１】
2015131450.tif 000004
【図２】
2015131450.tif 000005
【図６】
2015131450.tif 000006
【図７】
2015131450.tif 000007
【図１２】
2015131450.tif 000008
【図１３】
2015131450.tif 000009
【図１４】
2015131450.tif 000010
【図１５】
2015131450.tif 000011
【図１６】
2015131450.tif 000012
【図１７】
2015131450.tif 000013
【図１８】
2015131450.tif 000014
【図２０】
2015131450.tif 000015
【図２１】
2015131450.tif 000016
【図３】
2015131450.tif 000017
【図４】
2015131450.tif 000018
【図５】
2015131450.tif 000019
【図８】
2015131450.tif 000020
【図９】
2015131450.tif 000021
【図１０】
2015131450.tif 000022
【図１１】
2015131450.tif 000023
【図１９】
2015131450.tif 000024