(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質感モードとして第１モードと、前記第１モードよりも光沢度が低い第２モードと、を有し、
記録媒体に液滴を付着させる液滴付着手段と、
前記記録媒体に付着した前記液滴に電磁波を照射する照射器と、
前記電磁波の照射周期について、周波数が所定周波数となるように前記照射器を制御する照射制御手段と、
質感モードとして前記第１モードが選択された場合であって、前記記録媒体上における前記液滴の平均厚みが１２．５μｍ以下のときに、前記照射周期において前記照射器から前記電磁波を照射させる期間である照射期間の長さを、前記照射周期において前記照射器から前記電磁波を照射させない期間である停止期間の長さで除算した期間比率を０．２以上かつ２以下と設定する期間設定手段と、
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記照射制御手段が設定する前記所定周波数は、２００Ｈｚである、
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記照射制御手段は、前記期間比率が小さいほど前記照射器に照射させる前記電磁波の強度を大きくする、
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記期間設定手段は、前記第２モードが選択された場合であって、前記記録媒体上における前記液滴の平均厚みが１７．５μｍ以下のときに、前記期間比率を３以上に設定する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記期間設定手段は、前記第１モードが選択された場合であって、前記記録媒体上における前記液滴の平均厚みが１２．５μｍよりも大きく１７．５μｍ以下のときに、前記期間比率を０．２以上かつ１以下と設定する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に付着した液滴に電磁波を照射する照射器を備える電磁波照射装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光硬化性のインクに対して少なくとも１回だけフラッシュを照射するようにフラッシュ光源を制御する記録装置が提案されている（特許文献１、参照）。インクに対して少なくとも１回だけフラッシュが照射されることが保証されるため、確実にインクを硬化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４２６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１においては、確実にインクを硬化させることができても、インクの高い表面光沢度を実現することができないという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、液滴の高い表面光沢度を実現する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の電磁波照射装置において、照射器は記録媒体に付着した液滴に電磁波を照射する。照射制御手段は、照射器に電磁波を照射させる周期である照射周期の周波数が所定周波数となるように、電磁波を周期的に照射させる。期間設定手段は、照射周期において照射器に電磁波を照射させる期間である照射期間の長さを、照射周期において照射器に電磁波を照射させない期間である停止期間の長さで除算した期間比率を０．２以上かつ２以下と設定する。これにより、液滴の高い表面光沢度を実現できる。
【０００６】
ここで、電磁波が照射される期間において液滴の表面が偏って硬化することとなる。電磁波は液滴が深さ方向に進行するにつれて減衰するため、表面に偏って硬化に必要な電磁波のエネルギーが付与されるからである。従って、電磁波が照射される期間において液滴の表面の硬化を促進できる。その一方で、液滴の表面は酸素にさらされるため、液滴の表面の硬化が酸素阻害により抑制される。特に、電磁波が照射されない期間においては、酸素によって硬化が酸素阻害により抑制されにくい液滴の内部が偏って硬化することとなる。すなわち、電磁波を照射させる照射期間と、電磁波を照射させない停止期間とを設けることにより、液滴の表面と内部とにおける硬化をバランスよく進行させることができる。液滴の表面と内部とにおける硬化をバランスよく進行させることにより、表面と内部とにおいて液滴の硬化にともなう収縮を均一にすることができる。従って、液滴が歪むことにより表面に凹凸が形成され、表面光沢度が低下することが防止でき、高い表面光沢度を実現できる。照射期間の長さを停止期間の長さで除算した期間比率を０．２以上かつ２以下と設定することにより、液滴の表面の硬化を促進させる期間の長さと、液滴の内部の硬化を促進させる期間の長さとの比が適度となり、液滴の高い表面光沢度が実現できる。
【０００７】
さらに、期間設定手段は、期間比率を０．２以上かつ１以下と設定してもよい。これにより、液滴の表面が偏って硬化する期間の長さと、液滴の内部が偏って硬化する期間の長さとの比をより好適とすることができ、より高い表面光沢度が実現できる。
【０００８】
また、照射制御手段は、期間比率が小さいほど照射器に照射させる電磁波の強度を大きくするのが望ましい。すなわち、期間比率が小さいほど照射期間が短く、液滴の硬化のための電磁波のエネルギーが不足することとなるが、期間比率が小さいほど電磁波の強度を大きくすることにより、確実に液滴を硬化させることができる。
【０００９】
また、期間設定手段は、期間比率を２と設定してもよい。これにより、期間比率を０．２以上かつ１以下と設定する場合よりも、液滴の表面と内部とにおける硬化の進行を不均等とすることができる。従って、液滴の表面光沢度を、電磁波を連続照射するより場合よりも高く、かつ、期間比率を０．２以上かつ１以下と設定する場合よりも低くできる。すなわち、中程度の液滴の表面光沢度が実現できる。
【００１０】
なお、期間比率を０．２以上かつ２以下と設定することにより、液滴の高い表面光沢度を実現するためには、記録媒体上における液滴の厚みが５μｍ以上かつ１０μｍ以下であるのが望ましい。また、期間比率を０．２以上かつ２以下と設定することにより、液滴の高い表面光沢度を実現するためには、周期期間の周波数は２００Ｈｚであることが望ましい。
【００１１】
なお、期間比率が０．２未満となると、紫外線を照射させない停止期間が酸素の拡散速度に対して長くなり過ぎ、液滴の内部においても酸素阻害が生じるものと推測される。従って、液滴全体が未硬化となり得る。一方、期間比率が３以上となると、紫外線を照射させない停止期間が、紫外線を照射させる照射期間に対して短くなり過ぎ、酸素阻害により表面の偏った硬化を抑制できなくなるものと推測される。従って、期間比率を３以上と設定することにより、液滴の深さ方向に偏った収縮を生じさせることができる。すなわち、期間比率を３以上と設定することにより、液滴の表面に歪みを生じさせ液滴の表面光沢度を低くできる。
【００１２】
以上説明したように、液滴の表面光沢度は期間比率に依存する。従って、期間設定手段は、印刷物の表面光沢度を高くすべき指示が受け付けられた場合に期間比率を０．２以上かつ２以下に設定し、当該指示が受け付けられない場合に期間比率を３以上に設定してもよい。これにより、印刷物の表面光沢度を所望の光沢度にすることができる。
なお、本発明の効果は電磁波照射装置単独でも実現できるし、電磁波照射装置を他の装置に組み込んだ場合でも実現できる。例えば、記録媒体に液滴を付着させる液滴付着手段を備える画像形成装置に、本発明の電磁波照射装置を組み込んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（１Ａ）は画像形成装置のブロック図、（１Ｂ）は印刷ヘッドの底面図である。
【図２】（２Ａ）は駆動信号を示すグラフ、（２Ｂ）は照射条件テーブルを示す表である。
【図３】（３Ａ）は表面粗さと期間比率との関係を示す表であり、（３Ｂ）〜（３Ｇ）は印刷物を示す模式図である。
【図４】ラジカル濃度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら以下の順に説明する。なお、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
（１）画像形成装置の構成：
（２）印刷結果：
（３）変形例：
【００１５】
（１）画像形成装置の構成：
図１Ａは本発明の一実施形態にかかる電磁波照射装置を含む画像形成装置１のブロック図である。画像形成装置１は、紫外線硬化型インクにより記録媒体上に印刷画像を形成するライン型インクジェットプリンターである。画像形成装置１は、コントローラー１０と印刷ユニット２０と照射ユニット３０と搬送ユニット４０とＵＩ（User Interface）部５０とを備える。コントローラー１０は、図示しないＡＳＩＣとＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを備える。ＡＳＩＣと、ＲＯＭに記録されたプログラムを実行するＣＰＵとは、後述する印刷制御処理のための各種演算処理を実行する。本実施形態において記録媒体は透明な樹脂フィルムであることとする。
【００１６】
印刷ユニット２０は、インクタンク２１と印刷ヘッド２２とピエゾドライバー２３とを備える。インクタンク２１は、印刷ヘッド２２に供給するためのインクを貯留する。本実施形態のインクタンク２１は、Ｗ（ホワイト）とＣ（シアン）とＭ（マゼンタ）とＹ（イエロー）とＫ（ブラック）とＣＬ（クリアー（透明））との各種類のインクをそれぞれ貯留する。インクは紫外線硬化型インクであり、電磁波としての紫外線のエネルギーを受け重合が進行する紫外線重合樹脂と重合開始剤と色材（ＣＬを除く）等を含む。例えば特開２００９−５７５４８号公報に記載された紫外線硬化型インクをインクタンク２１が貯留する。
【００１７】
図１Ｂは、印刷ヘッド２２を記録媒体側から見て示す底面図である。印刷ヘッド２２は、インクの種類ごとに設けられ、記録媒体（破線）の搬送方向の上流側からＷ→Ｃ→Ｍ→Ｙ→Ｋ→ＣＬの順に配列されている。印刷ヘッド２２は、それぞれが記録媒体に対面するノズル面を有し、当該ノズル面において複数配列するノズル２２ａを備える。印刷ヘッド２２においてノズル２２ａは線状に配列され、ノズル２２ａの配列方向は記録媒体の幅方向（搬送方向の直交方向）とされる。また、ノズル２２ａは記録媒体の幅よりも広い範囲に配列される。各ノズル２２ａは図示しないインク室と連通しており、インク室にはインクタンク２１から供給されたインクが満たされる。インク室にはノズル２２ａごとに図示しないピエゾ素子が備えられており、ピエゾドライバー２３はコントローラー１０からの制御信号に基づいてピエゾ素子に駆動電圧パルスを印加する。ピエゾ素子は、駆動電圧パルスが印加されると機械的に変形し、インク室に満たされたインクを加減圧する。これにより、ノズル２２ａからインク滴が記録媒体に向かって吐出される。ノズル２２ａは記録媒体の幅よりも広い範囲に配列されるため、記録媒体の幅方向の全域にインク滴を付着させることができる。本実施形態において、記録媒体上に形成されるインク滴の平均厚みが７．５μｍとなるように、１ショットあたり重量ｃ（例えばｃ＝１０ｎｇ）でインク滴を吐出させることとする。なお、印刷ヘッド２２は液滴付着手段に相当する。
【００１８】
照射ユニット３０は、駆動信号生成回路３１とＬＥＤ光源３２とを備える。なお、照射ユニット３０は電磁波照射装置に相当し、ＬＥＤ光源３２は照射器に相当する。図１Ｂに示すように、照射ユニット３０はインクの種類ごとに設けられており、ＬＥＤ光源３２は印刷ヘッド２２から所定距離ｄ（例えばｄ＝５０ｍｍ）だけ記録媒体の搬送方向下流側へ離れた位置に設けられている。ＬＥＤ光源３２は、ＬＥＤ発光素子を記録媒体の幅方向の複数配列することにより形成され、記録媒体の幅方向の全域に電磁波としての紫外光を照射する。ＬＥＤ光源３２から記録媒体上に紫外光が照射される照射範囲Ａは、搬送方向に所定幅ｗ（例えばｗ＝８０ｍｍ）を有する。記録媒体を搬送方向へ搬送することにより、印刷ヘッド２２から吐出されたインク滴を、当該印刷ヘッド２２から所定距離ｄだけ下流側に備えられたＬＥＤ光源３２の照射範囲Ａ内に位置させることができる。これより、ＬＥＤ光源３２が照射した紫外光のエネルギーによって、記録媒体上に付着したインク滴における重合が開始し、進行する。また、各印刷ヘッド２２から吐出されたインク滴は、各印刷ヘッド２２の下流側に備えられたＬＥＤ光源３２によって硬化させられる。
【００１９】
駆動信号生成回路３１は、コントローラー１０からの制御信号に基づいてＬＥＤ光源３２に供給する駆動信号を生成する。駆動信号生成回路３１はＬＥＤ光源３２ごとに備えられており、ＬＥＤ光源３２ごとに異なる駆動信号を生成する。従って、各印刷ヘッド２２に対応するインクの種類ごとに異なる紫外光の照射条件によりインク滴を硬化させることができる。コントローラー１０は、図示しないＲＯＭに照射条件テーブル１０ａを記録しており、当該照射条件テーブル１０ａを参照することにより、駆動信号生成回路３１に出力させる駆動信号を特定する。
【００２０】
図２Ａは駆動信号を示すタイミングチャートである。図２Ａの縦軸は駆動信号の電流値およびＬＥＤ光源３２の照度を示し、横軸は時刻を示す。本実施形態の駆動信号は、０または所定値ｉ（ｉ＞０）の電流値Ｉを有する矩形パルス電流であり、電流値Ｉが所定値ｉとなる照射期間ｔ1においてＬＥＤ光源３２が紫外光を照射し、電流値が０となる停止期間ｔ2においてＬＥＤ光源３２が紫外光を照射しない。照射期間ｔ1の長さと停止期間ｔ2の長さとの和は照射周期Ｐに相当する。本実施形態において、照射周期Ｐの周波数Ｆは２００Ｈｚと設定される。なお、照射周期Ｐは、照射期間ｔ1においてＬＥＤ光源３２に紫外光を照射させる周期に相当する。
【００２１】
図２Ｂに示す照射条件テーブル１０ａにおいては、インクの種類（Ｗ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ，ＣＬ）ごとに備えられたＬＥＤ光源３２のそれぞれに対して出力する駆動信号についての期間比率Ｒと電流値Ｉとが規定されている。なお、期間比率Ｒは、照射周期Ｐを構成する照射期間ｔ1の長さを停止期間ｔ2の長さで除算した値である。期間比率Ｒと所定値ｉとは、印刷物の質感モードとＣＬの使用可否との組み合わせごとに規定されている。なお、印刷物とは個々のインク滴を指すのではなく、複数のインク滴が記録媒体上にて重なった印刷結果全体を指す。本実施形態において、質感モードとして光沢モードと半光沢モードとマットモードとが用意される。Ｗについてはいずれの質感モードにおいてＣＬの使用可否に拘わらず期間比率Ｒが無限大と規定されている。なお、期間比率Ｒが無限大である場合とは、停止期間ｔ2の長さが０であることを意味する。すなわち、駆動信号の電流値Ｉが常に所定値ｉとなり、紫外光が連続照射されることとなる。ＣＬが使用可の場合にのみＣＬについての期間比率Ｒが規定されており、ＣＬが使用否の場合にはＬＥＤ光源３２に紫外光の照射をさせない。ＣＬについて、光沢モードについて期間比率Ｒが１／３と規定され、半光沢モードについて期間比率Ｒが２と規定され、マットモードについて期間比率Ｒが無限大と規定されている。また、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋについては、ＣＬが使用否の場合において質感モードに拘わらず期間比率Ｒが無限大と規定されている。ＣＬが使用否の場合におけるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋについての期間比率Ｒは、光沢モードで１／３と規定され、半光沢モードで２と規定され、マットモードで無限大と規定されている。
【００２２】
照射条件テーブル１０ａにおいて、期間比率Ｒが無限大となる場合に照射期間ｔ1の電流値Ｉは０．５Ａと規定され、期間比率Ｒが２となる場合に照射期間ｔ1の電流値Ｉの所定値ｉは０．８Ａと規定され、期間比率Ｒが１／３となる場合に照射期間ｔ1の電流値Ｉの所定値ｉは２．５Ａと規定されている。すなわち、期間比率Ｒが小さくなるほど、照射期間ｔ1の電流値Ｉが大きくなるように設定される。これにより、照射期間ｔ1が短くなっても、インク滴を硬化させる紫外光のエネルギーが不足することが防止でき、インク滴の未硬化が防止できる。なお、電流値Ｉの所定値ｉを０．５，０．８，２．５Ａとすることにより、照射期間ｔ1におけるピーク照度がそれぞれ約０．７，０．８，２．８Ｗ／ｃｍ2となる。駆動信号は理想的に矩形パルス電流であるが、図２Ａにおいて破線で示すようにＬＥＤ光源３２が実際に照射する紫外光の照度波形は、なまった形状となり、照射期間ｔ1においてはピーク照度をピークとした照度の経時変化が生じる。
【００２３】
コントローラー１０は、印刷物の質感モードとＣＬの使用可否との組み合わせを取得すると、照射条件テーブル１０ａにて当該組み合わせに対応づけられた期間比率Ｒと電流値Ｉの所定値ｉとを各種類のインクについて特定する。そして、各種類のインクに対応する駆動信号生成回路３１に対して、各種類のインクについて特定した期間比率Ｒに準じた駆動信号を生成させる制御信号を出力する。すなわち、本実施形態では、照射周期Ｐの周波数Ｆが２００Ｈｚであるため、照射周期Ｐは１／２００秒となる。この照射周期Ｐを、期間比率Ｒに基づいて分配することにより、照射期間ｔ1の長さと停止期間ｔ2の長さが特定できる。例えば、期間比率Ｒが１／３の場合、照射期間ｔ1の長さは（１／２００）×（１／４）秒となり、停止期間ｔ2の長さは（１／２００）×（３／４）秒となる。各種類のインクに対応する駆動信号生成回路３１は、照射期間ｔ1の長さと停止期間ｔ2の長さとを指定する制御信号を取得し、当該制御信号に基づいて駆動信号を生成してＬＥＤ光源３２に出力する。なお、印刷物の質感モードとＣＬの使用可否との組み合わせは、単一の印刷ジョブの印刷において変化することなく、単一の印刷ジョブの印刷期間内において期間比率Ｒは変化しない。また、図示しないが駆動信号生成回路３１は、電流値Ｉが所定値ｉの直流電流を供給する可変直流電源回路と、期間比率Ｒに対応したデューティー比、かつ、周波数Ｆのパルス波を生成する発振回路と、前記直流電流を前記パルス波に基づいてスイッチングするスイッチング回路等を含む。コントローラー１０は、照射制御手段および期間設定手段に相当する。なお、固体発光素子であるＬＥＤ光源３２を用いることにより、紫外光の周期的な照射を電流パルスによって容易に制御できる。
【００２４】
搬送ユニット４０は、図示しない搬送モーターと搬送ローラーとモータードライバー等を備え、コントローラー１０からの制御信号に基づいて搬送方向に記録媒体を搬送する。これにより、記録媒体上における搬送方向および幅方向の各位置にインク滴を着弾させることができ、二次元の印刷画像を形成することができる。また、記録媒体の各位置を各種類のインクに対応する印刷ヘッド２２の直下に順に移動させることができ、Ｗ→Ｃ→Ｍ→Ｙ→Ｋ→ＣＬの順に下からインク滴を重ねて付着させていくことができる。すなわち、記録媒体に対して白色の色材を含むＷのインク滴が最初に付着され、その後、記録媒体に対してＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインク滴が順次に付着され、最後に透明なＣＬのインク滴が記録媒体に対して付着される。
【００２５】
また、各種類のインクのインク滴が付着される間には、直前に付着されたインク滴のインクの種類に対応したＬＥＤ光源３２の照射範囲Ａに当該インク滴が移動し、当該インク滴が紫外光により硬化させられる。そして、照射範囲Ａを移動する間にインク滴が硬化し、その後、さらに記録媒体が搬送されることにより、次の種類のインク滴が重ねて付着される。すなわち、各種類のインクのインク滴は、インクの種類に対応するＬＥＤ光源３２によって個別に紫外線が照射される。むろん、後に付着されるインク滴のインクの種類に対応するＬＥＤ光源３２によっても、先に付着されたインク滴に紫外線が照射されることとなる。しかし、先に付着されたインク滴の硬化がすでにある程度完了しているため、後に付着されるインク滴のインクの種類に対応するＬＥＤ光源３２が、先に付着されたインク滴の表面光沢度に与える影響は無視できる。
【００２６】
なお、Ｗのインク滴を最下層（最も記録媒体側）に形成しておくことにより、記録媒体が白色でない場合でも、記録媒体が白色であると同様にフラットな分光反射特性を有する下地を形成できる。当該下地の上にそれぞれ分光吸光特性の異なるＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの各色材を含むインク滴を重ねて行くことにより、多様な色を再現できる。さらに、ＣＬのインク滴を重ねれば、ＣＬのインク滴により印刷物の表面の質感を調整できる。本実施形態において、記録媒体の搬送速度はｖ1〜ｖ2（例えばｖ1＝２００，ｖ2＝１０００ｍｍ／秒）であり、記録媒体に付着してからインク滴がＬＥＤ光源３２の照射範囲Ａ内に移動するまでの期間の長さは、ｄ／ｖ2〜ｄ／ｖ1秒となる。さらに、照射範囲Ａ内にてインク滴に紫外光が照射される期間の長さは、ｗ／ｖ2〜ｗ／ｖ1秒となる。
【００２７】
ＵＩ部５０は、画像を表示させる表示部と操作を受け付ける操作部とを備える。ＵＩ部５０は、印刷物の質感モードの選択指示と、ＣＬの使用可否の指定とを受け付けるための印刷条件設定画像を、コントローラー１０からの制御信号に基づいて表示部に表示させる。そして、ＵＩ部５０は操作部により質感モードの選択指示と、ＣＬの使用可否の指定とを印刷ジョブごとに受け付け、これらの組み合わせを示す操作信号をコントローラー１０に出力する。従って、コントローラー１０は、印刷ジョブごとに印刷物の質感モードとＣＬの使用可否との組み合わせを取得し、当該組み合わせに対応する照射周期Ｐの周波数Ｆを特定できる。
次に、以上説明した画像形成装置１によって記録媒体上に印刷される印刷物の印刷結果について説明する。
【００２８】
（２）印刷結果：
図３Ａは表面粗さＲｑと期間比率Ｒとの関係を示す表であり、図３Ｂ〜３Ｇは印刷物を示す模式図である。表面粗さＲｑは、以下の手順により計測される。まず、重量ｃのインク滴を記録媒体に付着させる。そして、期間比率Ｒの紫外光によりインク滴を硬化させることにより、計測用サンプルを形成する。なお、本実施形態では最も表面側に重ねられ、表面光沢に対する寄与度の大きいＣＬにより計測用サンプルを形成することとする。そして、計測用サンプルの各位置ｘにおける表面の高さｈ（ｘ）を長さｌの区間（ｘ＝０〜ｌ）にわたって、例えば焦点深度法等の光学的手法により計測する。なお、高さｈ（ｘ）がインク滴そのものの曲面形状に影響されないように、長さｌは、記録媒体に平行な方向におけるインク滴の大きさよりも十分に小さくすることが望ましい。また、高さｈ（ｘ）は、計測用サンプルの表面に接触するプローブの変位を計測することにより得られてもよい。次に、高さｈ（ｘ）を下記の（１）式に代入することにより、表面粗さＲｑを得る。
【数１】
0005834416.tif 000002
（１）式が示すように表面粗さＲｑは、高さｈ（ｘ）の平均値に対する偏差ｆ（ｘ）の二乗平均平方根(Root Mean Square)に相当する。ここで、表面粗さＲｑが小さいほど計測用サンプルの表面が鏡面に近くなるため、表面粗さＲｑが小さいほど表面光沢度が高くなる。本実施形態では、表面粗さＲｑに基づいて計測用サンプルの表面光沢度を、光沢，半光沢，マットのいずれかに判別する。まず、表面粗さＲｑが第１閾値（５μｍ）未満となる計測用サンプルの表面光沢度は、光沢に判別される。一方、表面粗さＲｑが第２閾値（１５μｍ）以上となる計測用サンプルの表面光沢度は、マットに判別される。さらに、表面粗さＲｑが第１閾値以上かつ第２閾値未満となる計測用サンプルの表面光沢度は、半光沢に判別される。
【００２９】
図３Ａに示すように、期間比率Ｒを０．２以上かつ１以下とした場合の計測用サンプルの表面光沢度が光沢と判別された。期間比率Ｒを２とした場合の計測用サンプルの表面光沢度が半光沢と判別された。期間比率Ｒを３以上とした場合の計測用サンプルの表面光沢度がマットと判別された。期間比率Ｒを１／６以下とした場合は、インク滴は硬化しなかった。
【００３０】
図４Ａは、期間比率Ｒが１／３である場合におけるインク滴中のラジカル濃度を示すグラフである。ここでは、以下の条件でインク滴の表面と最深部とにおけるラジカル濃度をモデル化することとする。まず、紫外線が照射される照射期間ｔ1（図２Ａ）においては、最深部のラジカル濃度は、表面のラジカル濃度の増分の５０％だけ、単位時間あたりに増加することとする。紫外線はインク滴が深さ方向に進行するにつれて減衰するため、表面に偏ってラジカルの発生に必要な紫外線のエネルギーが付与されるからである。また、表面の近くで生じたラジカルの連鎖は表面の近くで停止する可能性が高く、インク滴の最深部ではラジカル濃度が増加しにくいからである。一方、紫外線が照射されない停止期間ｔ2（図２Ａ）において、表面のラジカル濃度は、紫外線が照射される照射期間ｔ1におけるラジカル濃度の増分の２０％だけ、単位時間あたりに減少することとする。また、インク滴の最深部まで酸素が拡散せず、照射期間ｔ1と停止期間ｔ2のいずれにおいても、最深部のラジカル濃度は酸素阻害の影響を受けないこととする。
【００３１】
図４Ａに示すように、照射期間ｔ1においては表面のラジカル濃度の増分が最深部に対して大きくなるため、表面のラジカル濃度が最深部よりも大きくなっていく。一方、停止期間ｔ2においては表面のみ酸素阻害の影響を受けてラジカル濃度が減少するため、照射期間ｔ1に生じたラジカル濃度の差は停止期間ｔ2において抑制される。従って、照射期間ｔ1と停止期間ｔ2とを繰り返して到来させることにより、表面と最深部とにおけるラジカル濃度の差を抑制しつつ、ラジカル濃度を増大させていくことができる。すなわち、表面と最深部とにおけるインク滴の硬化をバランスよく進めていくことができ、表面と最深部とにおいてインク滴の硬化にともなう収縮を均一にすることができる。従って、インク滴が歪むことにより表面に凹凸が形成され、表面光沢度が低下することが防止でき、高い表面光沢度を実現できる。表面と最深部とにおけるラジカル濃度の差が小さければ小さいほど、高い表面光沢度を実現することができる。
【００３２】
また、図３Ａに示すように、インク滴の表面光沢度は、照射期間ｔ1の長さと停止期間ｔ2の長さとの比を表す期間比率Ｒに依存することが確認された。これは、期間比率Ｒが変化すると、照射期間ｔ1におけるインク滴の表面に偏った硬化の進行度と、停止期間ｔ2におけるインク滴の深部に偏った硬化の進行度との相対的なバランスが変化するからであると推測される。なお、期間比率Ｒが０．２未満となると、紫外線を照射させない停止期間ｔ2が酸素の拡散速度に対して長くなり過ぎ、インク滴の内部においても酸素阻害が生じ、インク滴全体が未硬化となったと推測される。
【００３３】
図４Ｂは、期間比率Ｒが２である場合におけるインク滴中のラジカル濃度を示すグラフである。期間比率Ｒが２である場合、照射期間ｔ1におけるインク滴の表面に偏った硬化の進行度が、停止期間ｔ2におけるインク滴の深部に偏った硬化の進行度に対して過多となり、期間比率Ｒが１／３である場合よりも表面と最深部とにおけるラジカル濃度の差が大きくなる。これにより、インク滴の表面と最深部との間で歪みが生じ、インク滴の表面光沢度が半光沢となる。
【００３４】
図４Ｃは、期間比率Ｒが無限大（連続照射）である場合におけるインク滴中のラジカル濃度を示すグラフである。連続照射の場合、照射期間ｔ1におけるインク滴の表面に偏った硬化の進行度が、停止期間ｔ2におけるインク滴の深部に偏った硬化の進行度に対して過多となり、期間比率Ｒが２である場合よりも表面と最深部とにおけるラジカル濃度の差が大きくなる。これにより、期間比率Ｒが２である場合よりもインク滴の表面と最深部との間で大きな歪みが生じ、インク滴の表面光沢度がマットとなる。なお、本実施形態では、期間比率Ｒが小さくなるほど、駆動信号の電流値Ｉの所定値ｉを大きくしているため、期間比率Ｒを１／３とした場合でも、期間比率Ｒを２，無限大とした場合と同等のラジカル濃度が実現でき、未硬化が防止できる。
【００３５】
図３Ｂ〜３Ｇは、印刷物（記録媒体（ハッチング）の直交断面）を、質感モードとＣＬの使用可否との組み合わせごとに示す模式図である。図３Ｂ，３Ｄ，３ＦはＣＬが使用可の場合の印刷物を示し、図３Ｃ，３Ｅ，３ＧはＣＬが使用否の場合の印刷物を示す。また、図３Ｂ，３Ｃは質感モードが光沢モードの場合の印刷物を示し、図３Ｄ，３Ｅは質感モードが半光沢モードの場合の印刷物を示し、図３Ｆ，３Ｇは質感モードがマットモードの場合の印刷物を示す。
【００３６】
図２Ｂの照射条件テーブル１０ａにおいて、質感モードとＣＬの使用可否に拘わらず、Ｗについての期間比率Ｒは無限大とされ、Ｗのインク滴の表面光沢度は低くされる。これにより、表面における乱反射を促進して白色感を高めることができる。また、図３Ｂ〜３Ｇに示すようにＷのインク滴上に他の種類のインク滴が重なって接合することを考慮して、Ｗのインク滴の表面光沢度を低くしている。インク滴の表面光沢度が低いほど、すなわち表面粗さＲｑが大きいほど、厚み方向に重なるインク滴同士の接合面積が増大し、高い接合強度を得ることができる。さらに、Ｗのインク滴は最も表面から遠い記録媒体側に形成され、表面の質感に対する寄与度が低いため、質感モードに拘わらずＷのインク滴の表面光沢度は低くしても問題は生じない。
【００３７】
一方、図３Ｂ，３Ｄ，３Ｆに示すようにＣＬが使用可である場合、ＣＬのインク滴は最表面に形成されるため、印刷物の質感に寄与度は最も大きい。従って、図２Ｂの照射条件テーブル１０ａにおいて、質感モードが光沢モードである場合、ＣＬについての期間比率Ｒは１／３とされる。また、質感モードが半光沢モードである場合、ＣＬについての期間比率Ｒは２とされ、質感モードがマットモードである場合、ＣＬについての期間比率Ｒは無限大とされる。これにより、ＣＬが使用可である場合に、ユーザーが希望した表面光沢度の印刷物を得ることができる。なお、ＣＬが使用可である場合には、上層のインク滴との接合強度の向上を目的として、Ｗ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋについての期間比率Ｒは無限大とされる。ＣＬが使用可である場合、Ｗ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインク滴が表面の質感に与える影響度は小さいため、接合強度を重視しても問題はない。
【００３８】
これに対して、ＣＬが使用否である場合、図３Ｃ，３Ｅ，３Ｇに示すようにＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋのインク滴が表面の質感に与える影響度は大きくなる。従って、図２Ｂの照射条件テーブル１０ａにおいて、ＣＬが使用否である場合、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋについての期間比率Ｒとして質感モードに応じた値が規定されている。すなわち、質感モードが光沢モードである場合、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋについての期間比率Ｒは１／３とされる。また、質感モードが半光沢モードである場合、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋについての照射周期Ｐの期間比率Ｒは２とされ、質感モードがマットモードである場合、Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋについての期間比率Ｒは無限大とされる。
【００３９】
以上説明したように、期間比率Ｒを０．２以上かつ２以下の値に設定することにより、紫外光を連続照射する場合よりもインク滴の高い表面光沢度を得ることができる。また、選択指示された質感モードに応じて期間比率Ｒを切り替えることにより、所望の表面光沢度を有する印刷物を得ることができる。また、インクの種類に応じて期間比率Ｒを設定することにより、インクの機能、および、インク滴の付着順序に適したインク滴の表面光沢度（表面粗さ）を実現できる。
【００４０】
（３）変形例：
図３Ａにおいては、インク滴の平均厚みの７．５μｍの他に、１２．５，１７．５μｍである場合の期間比率Ｒとインク滴の表面光沢度との関係が示されている。インク滴の平均厚みが厚いほど、インク滴の表面光沢度が光沢，半光沢となる期間比率Ｒの上限値が小さくなることが確認できる。そのため、画像形成装置１が１ショットあたりのインク滴の重量を切り替えることができる場合等に、インク滴の平均厚みが増加するほど、インク滴の表面光沢度を光沢，半光沢とするための期間比率Ｒの上限値を下方修正するようにしてもよい。さらに、図３Ａに示す範囲のどの平均厚みとなっても表面光沢度が光沢となるように、期間比率Ｒを１／５以上かつ１／３以下としてもよい。同様に、図３Ａに示す範囲のどの平均厚みとなっても光沢が実現できるように、期間比率Ｒを３以上としてもよい。
【００４１】
前記実施形態においては、インクの種類に応じて期間比率Ｒを設定したが、すべての種類のインクについて一様な期間比率Ｒを設定してもよい。この場合でも、期間比率Ｒを０．２以上かつ２以下の値に設定することにより、紫外線を連続照射する場合よりも高い表面光沢度を実現できる。むろん、０．２以上かつ２以下の範囲に属する期間比率Ｒを設定すればよく、前記実施形態の照射条件テーブル１０ａに規定された期間比率Ｒ以外の期間比率Ｒを設定してもよい。また、前記実施形態においては、期間比率Ｒを照射条件テーブル１０ａに規定したが、結果的に期間比率Ｒが０．２以上かつ２以下となっていればよく、期間比率Ｒが一意に導出可能な他の指標（例えば期間比率Ｒの逆数や、照射期間ｔ1の長さと停止期間ｔ2の長さそのもの）等が照射条件テーブル１０ａに規定されてもよい。
【００４２】
また、記録媒体の搬送方向に直交する主走査方向にキャリッジ（印刷ヘッド）が移動しながらインク滴が吐出されるシリアルプリンターに本発明を適用してもよい。また、この場合、照射器はキャリッジに備えられてもよいし、キャリッジとは別に備えられてもよい。むろん、複数の種類のインクを使用する画像形成装置に限らず、単一色のインクを使用する画像形成装置においても、期間比率Ｒを設定することにより、高い表面光沢度のモノクロ印刷画像を得ることができる。さらに、前記実施形態では、紫外線を照射する場合の期間比率Ｒを設定したが、可視光やマイクロ波等の他の電磁波を照射する場合の期間比率Ｒを設定してもよい。これにより、他の電磁波により硬化するインク滴によって、高い表面光沢度の印刷物を得ることができる。むろん、電磁波の発生源はＬＥＤに限られず、希ガス光源等であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１…画像形成装置、１０…コントローラー、１０ａ…照射条件テーブル、２０…印刷ユニット、２１…インクタンク、２２…印刷ヘッド、２２ａ…ノズル、２３…ピエゾドライバー、３０…照射ユニット、３１…駆動信号生成回路、３２…光源、４０…搬送ユニット、５０…ＵＩ部、Ａ…照射範囲、Ｂ１…光沢帯域、Ｂ２…半光沢帯域、Ｂ３…マット帯域、Ｐ…照射周期、Ｒ…期間比率，ｔ1…照射期間、ｔ2…停止期間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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