(57)【要約】      （修正有）【課題】前処理液の浸透時間や普通紙の搬送速度に変更があっても画像濃度にムラがなく、滲みが無くて高画質の画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１，２２までの距離を変更するに当たっては、メモリコントローラによって読み出された搬送速度データに基づいてステッピングモータ制御回路がステッピングモータ９８を駆動する。この駆動によって無端ベルト９０が矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転し、この回転に伴ってガイドレール８６、８８に案内されながら塗布器ホルダ８２及び前処理液塗布器３０が矢印Ａ方向又はその反対方向に所定距離だけ移動する。【選択図】図５
2008006734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送方向に搬送中の記録媒体に所定の前処理液を塗布する前処理液塗布器と、該前処理液塗布器によって前記前処理液が塗布された記録媒体にインクを吐出する印字ヘッドとを備えた画像形成装置において、
前記搬送方向に記録媒体が搬送される搬送速度に基づいて、前記前処理液塗布器から前記印字ヘッドまでの距離を変更する距離変更手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記距離変更手段は、前記前処理液塗布器を前記搬送方向又はその反対方向に移動させるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記距離変更手段は、前記印字ヘッドを前記搬送方向又はその反対方向に移動させるものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記距離変更手段は、前記搬送速度が速くなるに伴って前記距離を長くするものであることを特徴とする請求項１，２，又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記距離変更手段は、前記搬送速度が遅くなるに伴って前記距離を短くするものであることを特徴とする請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記前処理液塗布器は、それぞれから電気パルスによって前記前処理液が吐出する複数のノズルが形成されたものであり、
前記制御手段は、前記電気パルスを制御することにより、前記前処理液塗布器から吐出される前記前処理液の量を制御するものであることを特徴とする請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記搬送速度をｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）とし、前記距離をｄ（ｃｍ）とし、記録媒体に形成される画像の記録密度をＡ１１（ｄｐｉ）×Ａ１２（ｄｐｉ）とし、前記印字ヘッドの一つのノズルから吐出される一つのインク滴の量をＡ２（ｎｇ）とし、前記印字ヘッドから吐出されるインクに含有された色材を不溶化又は凝集させる前処理液を塗布する前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される前処理液滴の塗布密度をＢ１１（ｄｐｉ）×Ｂ１２（ｄｐｉ）とし、前記前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される一つの前処理液滴の量をＢ２（ｎｇ）としたときに、
前記距離変更手段は、前記搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）と前記距離ｄ（ｃｍ）との関係が、
｛ｄ×（Ａ１１×Ａ１２×Ａ２）｝／｛ｓ×（Ｂ１１×Ｂ１２×Ｂ２）｝≧（前処理液の種類によって決まる所定の値）…（１）を満たすように前記距離を変更するものであることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、
前記距離を検出する距離検出手段とを備え、
前記距離変更手段は、前記搬送速度検出手段で検出された搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）と前記距離検出手段で検出された距離ｄ（ｃｍ）が前記式（１）を満たすように前記前処理液塗布器又は前記印字ヘッドを移動させるものであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記前処理液塗布器は、
前記印字ヘッドからインクが吐出される記録媒体のステキヒトサイズ度が４０〜１００（ｓｅｃ）のときのブリストウ法における浸透係数が０．１〜３．０（ｍｌ／ｍ２・ｓ１／２）である液体組成物を用いるものであることを特徴とする請求項１から８までのうちのいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
所定の搬送方向に搬送中の記録媒体に所定の前処理液を塗布し、続いて、該前処理液が塗布された記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成方法において、
前記搬送方向に記録媒体が搬送される搬送速度に基づいて、記録媒体に前記前処理液を塗布する塗布位置から前記インクを吐出する吐出位置までの距離を変更することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
前記距離を変更するに際して、前記塗布位置を前記搬送方向又はその反対方向に移動させることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記距離を変更するに際して、前記吐出位置を前記搬送方向又はその反対方向に移動させることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記距離を変更するに際して、前記搬送速度が速くなるに伴って前記距離を長くすることを特徴とする請求項１０，１１，又１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
前記距離を変更するに際して、前記搬送速度が遅くなるに伴って前記距離を短くすることを特徴とする請求項１０から１３までのうちのいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１５】
前記前処理液を塗布する前処理液塗布器は、それぞれから電気パルスによって前記前処理液が吐出する複数のノズルが形成されたものであり、
前記電気パルスを制御することにより、前記前処理液塗布器から吐出される前記前処理液の量を制御することを特徴とする請求項１０から１４までのうちのいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１６】
前記搬送速度をｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）とし、前記距離をｄ（ｃｍ）とし、記録媒体に形成される画像の記録密度をＡ１１（ｄｐｉ）×Ａ１２（ｄｐｉ）とし、前記インクを吐出する印字ヘッドの一つのノズルから吐出される一つのインク滴の量をＡ２（ｎｇ）とし、前記印字ヘッドから吐出されるインクに含有された色材を不溶化又は凝集させる前処理液を塗布する前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される前処理液滴の塗布密度をＢ１１（ｄｐｉ）×Ｂ１２（ｄｐｉ）とし、前記前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される一つの前処理液滴の量をＢ２（ｎｇ）としたときに、
前記搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）と前記距離ｄ（ｃｍ）との関係が、
｛ｄ×（Ａ１１×Ａ１２×Ａ２）｝／｛ｓ×（Ｂ１１×Ｂ１２×Ｂ２）｝≧（前処理液の種類によって決まる所定の値）…（１）を満たすように前記距離を変更することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成方法。
【請求項１７】
前記搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）及び前記距離ｄ（ｃｍ）を検出し、
これら検出された搬送速度及びと距離が前記式（１）を満たすように前記塗布位置又は前記吐出位置を変更することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成方法。
【請求項１８】
前記インクが吐出される記録媒体のステキヒトサイズ度が４０〜１００（ｓｅｃ）のときのブリストウ法における浸透係数が０．１〜３．０（ｍｌ／ｍ２・ｓ１／２）である液体組成物を記録媒体に塗布することを特徴とする請求項１０から１７までのうちのいずれか一項に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体の表面に前処理液を塗布し（記録媒体に対して前処理液を付与し）、続いて、この前処理液が塗布された記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
印字ヘッド（記録ヘッド）のインク吐出口からインクを吐出して紙や樹脂フィルム、あるいは布帛や金属などの記録媒体（プリント媒体）に画像を形成するインクジェット方式画像形成装置が広く使用されている。このインクジェット方式画像形成装置では、印字ヘッドが記録媒体に非接触であるため、静粛性に優れ、また、画像形成速度（プリント速度）が速くて高密度のプリントが可能であり、さらに、カラー化が容易であるなどの利点が挙げられる。このような利点を生かして、産業用の画像形成装置としてのニーズが高まっている。
【０００３】
産業用の画像形成装置としてインクジェット方式画像形成装置を使用する場合、大量の記録媒体に印刷する（画像を形成する）ことが多い。このため、プリント速度（印刷速度）を高速化する要求が非常に高い。プリント速度を高速化するために、通常、記録媒体の画像形成領域の全幅にわたってインク吐出口が配列された長尺の、いわゆるフルライン型印字ヘッドを用いた画像形成装置（フルラインタイプインクジェットプリンタ）が使用される。
【０００４】
このフルラインタイプインクジェットプリンタでは、通常、印字ヘッドのインク吐出口から吐出されるインク滴の吐出方向が記録媒体の表面に垂直になるように構成されている。また、記録媒体を連続的に移動させながら（搬送しながら）画像形成（プリント作業）を行える。このため、フルラインタイプインクジェットプリンタでは、印字ヘッドを記録媒体の搬送方向に交差する方向に走査させながら画像を形成する、いわゆるシリアルタイプのインクジェットプリンタよりも高速でプリント作業を行える。
【０００５】
ところで、産業用で使用されるインクジェット方式のプリントでは、ランニングコストの点から普通紙（インクを受容する層（インク受容層）の無い記録媒体）に画像を形成することが多い。このように普通紙と呼ばれる記録媒体に画像を形成する場合、インク受容層が無いので画像の耐水性が不十分である。また、普通紙にカラー画像を形成する場合には、フェザリング（紙の繊維に沿ってインクが滲む現象）の生じない高濃度の画像と、色間の滲みの生じない画像とを両立させることができず、良好な画像堅牢性で且つ良好な品位のカラー画像を形成できない。
【０００６】
画像の耐水性を向上させる技術として、インク中に含まれる色材に耐水性をもたせる技術が近年では実用化されてきている。しかし、この耐水性は不十分であり、原理的に、乾燥後は水に溶解しにくいインクであるので、印字ヘッドのノズルが詰まり易い。この詰まりを防止するために装置構成が複雑になってしまうという問題がある。
【０００７】
上記の問題を解決する技術として、水、着色剤、凝集剤から形成された凝集体粒子を含有するインク（記録液）を用いることにより、紙面上でインクが滲まず高画像濃度を得られる技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この技術では、インク中の凝集剤がノズル詰まりの原因となり、特に長期保存性に問題がある。
【０００８】
また、上記の問題を解決する技術として、シリアルタイプのインクジェットプリンタにおいて、インク中の色材を不溶化又は凝集させる物質を含む前処理液を記録媒体の表面に塗布しながら所定の走査方向に走査する塗布手段と、色材を含むインクを記録媒体に吐出して画像を形成する記録手段を有するインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。この技術は、シリアルタイプのインクジェットプリンタに対応するものであり、塗布手段には、前処理液を吐出する複数のノズルが形成されている。塗布手段は走査方向に走査しながら複数のノズルから前処理液を記録媒体に吐出する。複数のノズルの一部が詰って前処理液が吐出されないことがあっても、塗布手段が走査方向に往復することにより記録媒体の画像形成領域の全面に前処理液を吐出して塗布できる。
【特許文献１】特開平１０−２９８４６９号公報
【特許文献２】特開２０００−２１８７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、インクジェットプリンタで使用される普通紙には種々の紙質（材質）のものがあり、紙質によって前処理液の浸透時間に差が生じることがある。また、同じ紙質の普通紙に画像を形成する場合であっても、形成される画像によっては普通紙の搬送速度を変えることがある。さらに、前処理液の種類によって普通紙への浸透時間に差が生じることがある。
【００１０】
上記のように前処理液の浸透時間や普通紙の搬送速度が変わった場合、普通紙に前処理液が塗布されてから、この塗布された部分（塗布部分）にインクが吐出される（インク滴が着弾する）までの時間が変わる。この結果、塗布部分に前処理液が完全に浸透する前に、この塗布部分にインクが吐出されることがある。このような場合は、塗布部分の表面に残った（残留した）前処理液の内部でインクが液滴の状態で凝固する。これにより、いわゆるメダマ現象が発生して画像濃度にムラが生じてしまい、普通紙に理想的なドット形状を得ることができない。なお、メダマ現象については後述する。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑み、前処理液の浸透時間や普通紙の搬送速度に変更があっても画像濃度にムラがなく、滲みが無くて高画質の画像を形成できる画像形成装置及び画像形成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】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、所定の搬送方向に搬送中の記録媒体に所定の前処理液を塗布する前処理液塗布器と、該前処理液塗布器によって前記前処理液が塗布された記録媒体にインクを吐出する印字ヘッドとを備えた画像形成装置において、
（１）前記搬送方向に記録媒体が搬送される搬送速度に基づいて、前記前処理液塗布器から前記印字ヘッドまでの距離を変更する距離変更手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
ここで、
（２）前記距離変更手段は、前記前処理液塗布器を前記搬送方向又はその反対方向に移動させるものであってもよい。
【００１４】
また、
（３）前記距離変更手段は、前記印字ヘッドを前記搬送方向又はその反対方向に移動させるものであってもよい。
【００１５】
さらに、
（４）前記距離変更手段は、前記搬送速度が速くなるに伴って前記距離を長くするものであってもよい。
【００１６】
さらにまた、
（５）前記距離変更手段は、前記搬送速度が遅くなるに伴って前記距離を短くするものであってもよい。
【００１７】
さらにまた、
（６）前記前処理液塗布器は、それぞれから電気パルスによって前記前処理液が吐出する複数のノズルが形成されたものであり、
（７）前記制御手段は、前記電気パルスを制御することにより、前記前処理液塗布器から吐出される前記前処理液の量を制御するものであってもよい。
【００１８】
さらにまた、
（８）前記搬送速度をｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）とし、前記距離をｄ（ｃｍ）とし、記録媒体に形成される画像の記録密度をＡ１１（ｄｐｉ）×Ａ１２（ｄｐｉ）とし、前記印字ヘッドの一つのノズルから吐出される一つのインク滴の量をＡ２（ｎｇ）とし、前記印字ヘッドから吐出されるインクに含有された色材を不溶化又は凝集させる前処理液を塗布する前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される前処理液滴の塗布密度をＢ１１（ｄｐｉ）×Ｂ１２（ｄｐｉ）とし、前記前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される一つの前処理液滴の量をＢ２（ｎｇ）としたときに、
（９）前記距離変更手段は、前記搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）と前記距離ｄ（ｃｍ）との関係が、
（１０）｛ｄ×（Ａ１１×Ａ１２×Ａ２）｝／｛ｓ×（Ｂ１１×Ｂ１２×Ｂ２）｝≧（前処理液の種類によって決まる所定の値）…（１）を満たすように前記距離を変更するものであってもよい。
【００１９】
さらにまた、
（１１）前記搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、
（１２）前記距離を検出する距離検出手段とを備え、
（１３）前記距離変更手段は、前記搬送速度検出手段で検出された搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）と前記距離検出手段で検出された距離ｄ（ｃｍ）が前記式（１）を満たすように前記前処理液塗布器又は前記印字ヘッドを移動させるものであってもよい。
【００２０】
さらにまた、
（１４）前記前処理液塗布器は、前記印字ヘッドからインクが吐出される記録媒体のステキヒトサイズ度が４０〜１００（ｓｅｃ）のときのブリストウ法における浸透係数が０．１〜３．０（ｍｌ／ｍ２・ｓ１／２）である液体組成物を用いるものであってもよい。
【００２１】
また、上記目的を達成するための本発明の画像形成方法は、所定の搬送方向に搬送中の記録媒体に所定の前処理液を塗布し、続いて、該前処理液が塗布された記録媒体にインクを吐出して画像を形成する画像形成方法において、
（１５）前記搬送方向に記録媒体が搬送される搬送速度に基づいて、記録媒体に前記前処理液を塗布する塗布位置から前記インクを吐出する吐出位置までの距離を変更することを特徴とするものである。
【００２２】
ここで、
（１６）前記距離を変更するに際して、前記塗布位置を前記搬送方向又はその反対方向に移動させてもよい。
【００２３】
さらに、
（１７）前記距離を変更するに際して、前記吐出位置を前記搬送方向又はその反対方向に移動させてもよい。
【００２４】
さらにまた、
（１８）前記距離を変更するに際して、前記搬送速度が速くなるに伴って前記距離を長くしてもよい。
【００２５】
さらにまた、
（１９）前記距離を変更するに際して、前記搬送速度が遅くなるに伴って前記距離を短くしてもよい。
【００２６】
さらにまた、
（２０）前記前処理液を塗布する前処理液塗布器は、それぞれから電気パルスによって前記前処理液が吐出する複数のノズルが形成されたものであり、
（２１）前記電気パルスを制御することにより、前記前処理液塗布器から吐出される前記前処理液の量を制御してもよい。
【００２７】
さらにまた、
（２２）前記搬送速度をｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）とし、前記距離をｄ（ｃｍ）とし、記録媒体に形成される画像の記録密度をＡ１１（ｄｐｉ）×Ａ１２（ｄｐｉ）とし、前記インクを吐出する印字ヘッドの一つのノズルから吐出される一つのインク滴の量をＡ２（ｎｇ）とし、前記印字ヘッドから吐出されるインクに含有された色材を不溶化又は凝集させる前処理液を塗布する前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される前処理液滴の塗布密度をＢ１１（ｄｐｉ）×Ｂ１２（ｄｐｉ）とし、前記前処理液塗布器の一つのノズルから吐出される一つの前処理液滴の量をＢ２（ｎｇ）としたときに、
（２３）前記搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）と前記距離ｄ（ｃｍ）との関係が、
（２４）｛ｄ×（Ａ１１×Ａ１２×Ａ２）｝／｛ｓ×（Ｂ１１×Ｂ１２×Ｂ２）｝≧（前処理液の種類によって決まる所定の値）…（１）を満たすように前記距離を変更してもよい。
【００２８】
さらにまた、
（２５）前記搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）及び前記距離ｄ（ｃｍ）を検出し、
（２６）これら検出された搬送速度及びと距離が前記式（１）を満たすように前記塗布位置又は前記吐出位置を変更してもよい。
【００２９】
さらにまた、
（２７）前記インクが吐出される記録媒体のステキヒトサイズ度が４０〜１００（ｓｅｃ）のときのブリストウ法における浸透係数が０．１〜３．０（ｍｌ／ｍ２・ｓ１／２）である液体組成物を記録媒体に塗布してもよい。
【００３０】
ここで、本発明で使用する前処理液について説明する。本発明で使用する前処理液には、少なくともカチオン性物質が含有されている。使用されるカチオン性物質は、（１）低分子量のカチオン性化合物、或いは（２）高分子量のカチオン性化合物であればよいが、より好ましくは、（３）ＧＰＣを使用して測定したカチオン性物質の分子量分布のピークが、分子量１，０００以下の領域及び１，５００以上１０，０００以下の領域に少なくとも１つずつ存在するカチオン性化合物が使用される。
【００３１】
上記（１）の低分子量のカチオン性化合物の具体例としては、例えば、１級、２級及び３級アミン塩型の化合物、具体的にはドデシルアミン、ヤシアミン、ステアリルアミン、ロジンアミン等の塩酸塩、酢酸塩等；第４級アンモニウム塩型の化合物、具体的には、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルベンジルトリメチルクロライド、ドデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリブチルアンモニウムクロライド、塩化ベンザルコニウム、セチルトリメチルアンモニウムクロライド等；ピリジニウム塩型化合物、具体的にはセチルピリジニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド等；イミダゾリン型カチオン性化合物、具体的には２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン等；高級アルキルアミンのエチレンオキシド付加物、具体的にはジヒドロキシエチルステアリルアミン等が挙げられる。
【００３２】
更に本発明では、この場合に、あるｐＨ領域においてカチオン性を示す両性界面活性剤も使用することが出来る。より具体的には、アミノ酸型両性界面活性剤；Ｒ−ＮＨ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＯＯＨ型の化合物；ベタイン型の化合物、具体的には、ステアリルジメチルベタイン、ドデシルジヒドロキシエチルベタイン等のカルボン酸塩型両性界面活性剤の他、硫酸エステル型、スルホン酸型、燐酸エステル型等の両性界面活性剤等が挙げられる。勿論、これらの両性界面活性剤を使用する場合には、それらの等電点以下のｐＨになる様に処理液を調整するか、記録媒体上でインクと混合した場合に該等電点以下のｐＨになる様に調整するかの何れかの方法をとる必要がある。以上、低分子量のカチオン性化合物の例を挙げたが、本発明で使用することの出来る化合物は必ずしもこれらに限定されないことは言うまでもない。
【００３３】
上記（２）の高分子量のカチオン性化合物の具体例としては、例えば、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン、ポリビニルアミン、キトサン、及びこれらの塩酸或いは酢酸等の酸による中和物又は部分中和物を挙げることが出来るが、勿論これらに限定されるわけではない。
【００３４】
本発明においては、上記の高分子量のカチオン性化合物として、高分子量のノニオン性化合物の一部をカチオン化した化合物を用いてもよい。この様なものとしては、具体的には、ビニルピロリドンとアミノアルキルアルキレート４級塩との共重合体、アクリルアマイドとアミノメチルアクリルアマイド４級塩との共重合体等を挙げることが出来るが、勿論これらの化合物に限定されないことは言うまでもない。更に、上述した高分子物質及びカチオン性の高分子物質は水溶性であれば申し分ないが、ラテックスやエマルジョンの様な分散体であっても構わない。
【００３５】
以下、上記（３）に挙げたカチオン性化合物について具体的に説明する。分子量分布のピークが分子量１，０００以下の領域にあるカチオン性化合物としては、上記の（１）で挙げた低分子量のカチオン性化合物の中から適宜選択して使用することが出来る。尚、本発明において、分子量分布のピークが分子量１，０００以下の低分子量のカチオン性化合物としては、分子量の分布においては単分散に近いものが多く使用出来る。分子量の分布がない化合物については、通常の化学式から求められる分子量を分子量分布のピークの位置と考える。
【００３６】
分子量分布のピークが分子量１，５００以上１０，０００以下の領域にあるカチオン性化合物としては、（２）で既述した高分子量のカチオン性化合物の中から適宜に選択して使用することが出来る。この分子量分布のピークが分子量１，５００以上１０，０００以下の領域にある高分子量のカチオン性化合物、例えば、高分子量のポリアリルアミンの本発明における作用及び効果については既述の通りである。即ち、処理液とインクとの反応の第２段階として、高分子量のカチオン性化合物は、染料又は顔料インク中のアニオン性化合物と低分子量のカチオン性化合物との会合体又は顔料の凝集体を分子中に吸着せしめてこれらのサイズを更に大きくすることにより、記録媒体である記録紙の繊維の隙間にそれらを入り込みにくくし、固液分離した液体部分のみを該記録紙中に浸み込ませることで印字品位と定着性の両立を達成させる。尚、この場合、分子量分布のピークが、分子量１，５００以上１０，０００以下の領域に少なくとも１つ存在する高分子量のカチオン性化合物であれば、上記の本発明の効果は十分に発揮される。これらのカチオン性化合物は処理液中に１〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％の範囲で用いる。
【００３７】
本発明に使用可能インクは、直接染料、酸性染料、食用染料、塩基性染料、反応性染料、分散染料、建染染料、可溶性建染染料、反応分散染料、油性染料、顔料が挙げられる。使用する用途にあわせて、安全性の面から水性のインクが好ましく、耐候性を考慮した場合には、水性の顔料インクがより好ましい。これらの記録剤の含有量は液媒体成分の種類、インクに要求される特性等に依存して決定されるが、一般的にはインク全重量に対して０．２〜２０重量％、好ましくは０．５〜１０重量％、より好ましくは１〜５重量％を占める割合である。本発明で使用可能な有機溶剤としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、アセトン、ジアセトンアルコール等のケトン又はケトアルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のオキシエチレン又はオキシプロピレン付加重合体、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、ヘキシレングリコール等のアルキレングリコール類、チオジグリコール、グリセリン、エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、トリエチレングリコールジメチル（又はジエチル）エーテル、テトラエチレングリコールジメチル（又はジエチル）エーテル等の多価アルコール類の低級ジアルキルエーテル類、スルホラン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン，１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられる。上記有機溶剤の含有量は、一般にはインクの全重量に対して１〜５０重量％、好ましくは２〜３０％の範囲である。上記のごとき有機溶剤は単独でも混合物としても使用できるが、最も好ましい液媒体組成は、水と１種以上の有機溶剤からなり、該溶剤が少なくとも１種以上の水溶性高沸点溶剤、例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン等の多価アルコールを含有するものである。また、顔料を分散するための樹脂、中和剤等を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、普通紙などの記録媒体の搬送速度に基づいて、前処理液塗布器から印字ヘッドまでの距離を変更できるので、前処理液を塗布された記録媒体の搬送速度が速いときは、前処理液塗布器から印字ヘッドまでの距離を遠くすることにより、記録媒体に塗布された前処理液が完全に浸透する時間を得られて、前処理液が記録媒体に完全に浸透した後にこの記録媒体に印字ヘッドからインクを吐出できることとなる。また、前処理液を塗布された記録媒体の搬送速度が遅いときは、前処理液塗布器から印字ヘッドまでの距離を近くしても、前処理液が記録媒体に完全に浸透した後にこの記録媒体に印字ヘッドからインクを吐出できることとなる。このように記録媒体の搬送速度が変更されても記録媒体にインクが着弾する前に、この記録媒体に前処理液を完全に浸透させることができるので、前処理液が完全に浸透した記録媒体に印字ヘッドからインクを吐出して画像を形成することとなり、前処理液の不完全浸透に起因する「メダマ現象」を防止できる。この結果、前処理液の浸透時間や普通紙の搬送速度に変更があっても画像濃度にムラがなく、滲みが無くて高画質の画像を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明は、例えば色材を不溶化する前処理液をダンボールなどの記録媒体に塗布した後に画像を形成する印刷装置に実現された。
【実施例１】
【００４０】
図１と図２を参照して、本発明の画像形成装置の一例を説明する。
【００４１】
図１は、本発明の画像形成装置の一例である印刷装置の概略構成を示す側面図である。図２は、図１の印刷装置を示す斜視図である。
【００４２】
印刷装置１０には、ダンボールなどの記録媒体Ｐにインクを吐出して画像を形成する印字ヘッド２１、２２、２３、２４が搭載された印字ヘッドユニット２０と、記録媒体Ｐに前処理液を吐出する前処理液塗布器（前処理液ヘッド）３０と、記録媒体Ｐを矢印Ａ方向（記録媒体搬送方向）に搬送する搬送ユニット４０が備えられている。印字ヘッド２１はブラックのインクを吐出し、印字ヘッド２２はシアンのインクを吐出し、印字ヘッド２３はマゼンタのインクを吐出し、印字ヘッド２４はイエローのインクを吐出する。印字ヘッドユニット２０は、各印字ヘッド２１〜２４をキャップ位置、印字位置、ワイプ位置に移動させるヘッド昇降モータ（図示せず）、各印字ヘッド２１〜２４のインク吐出面に付着した埃や残滴を払拭するワイパーブレード、各印字ヘッド２１〜２４を密閉するためのキャッピング機構等を備えている。印字ヘッドユニット２０は板状のエンジンベース２８に固定されており、このエンジンベース２８と共に上下動（昇降）する。
【００４３】
搬送ユニット４０は、記録媒体が印字ヘッドユニット２０の下方を通過するように搬送ベルト４２を備えている。搬送ベルト４２は、従動ローラ４４、４５、４６とエンコーダローラ４７、駆動ローラ４８とに掛け渡されている。搬送ベルト４２にはテンショナ４９によって張力が与えられている。また、この搬送ベルト４２は、駆動モータ５０よって周回運動するタイミングベルト５３が駆動ローラ４８を回転させることによって、記録媒体搬送方向（矢印Ａ方向）に周回運動するように構成されている。記録媒体の搬送速度は、エンコーダローラ４７又は、印刷装置１０に画像情報などを送る情報処理装置１２に入力された値から得られる。この値に基づいて駆動モータ５０が、所定の搬送速度になるように駆動する（回転する）。
【００４４】
印字ヘッドユニット２０が固定されたエンジンベース２８は長方形状のものであり、その四隅はナット５２に固定されている。これらナット５２はねじ軸５４に嵌め込まれており、ねじ軸５４が回転することによりナット５２は上下動する。４本のねじ軸５４（図１では２本のみを示す）の下部にはスプロケット５６が固定されており、これら４つのスプロケット５６にはチェーン５８が掛け渡されている。このチェーン５８を駆動モータ（図示せず）で回転させることによってねじ軸５４が同期して回転し、エンジンベース２８と共に印字ヘッドユニット２０が上下動する。
【００４５】
印刷装置１０の印字ヘッド２１、２２、２３、２４、前処理液塗布器３０、及び搬送ユニット４０には、図２に示すように、これらに印刷データ、動作開始、終了コマンド等を送信する情報処理装置（パソコン）１２がＵＳＢケーブル１４によって接続されており、印刷データ、動作開始、終了コマンド等が印字ヘッド２１、２２、２３、２４等に転送される。また、情報処理装置１２と搬送ユニット４０は記録媒体Ｐの頭出しや、搬送速度と印刷を同期させるための信号を、ＵＳＢケーブル１４を介して授受する。
【００４６】
前処理液塗布器３０は、搬送方向に直交する紙幅方向（図２の矢印Ｂ方向であり、図１の紙面に垂直な方向）に延びている。前処理液塗布器３０からは前処理液が吐出されて記録媒体Ｐの表面に塗布される（記録媒体Ｐに対して前処理液を付与する）。前処理液塗布器３０によって記録媒体Ｐの表面には一様に前処理液が塗布される。このように一様に前処理液が塗布された記録媒体Ｐにインクが吐出されて画像が形成され、高画質の画像が得られる。なお、前処理液塗布器を２つ以上配置してもよい。２つ以上の前処理液塗布器を配置する場合は、これらを搬送方向に並べて配置する。また、前処理液塗布器３０は、前処理液が貯められた前処理液タンク３３に接続されている。前処理液塗布器３０は滴状の前処理液を記録媒体に吐出して塗布する、インクジェット方式のものである。従って、塗布量の調整や塗布部分を画像形成領域（印刷部）だけに限定できる。
【００４７】
また、前処理液塗布器３０が記録媒体Ｐに前処理液を塗布した部分の紙幅方向（矢印Ｂ方向）の長さは、印字ヘッド２１、２２、２３、２４が記録媒体Ｐにインクを吐出した部分の紙幅方向の長さよりも長い。このため、印字ヘッド２１、２２、２３、２４から吐出されたインク滴は全て、記録媒体Ｐのうち前処理液が塗布された部分に着弾するので、良好な画像が形成されることとなる。さらに、インクジェット方式の前処理液塗布器３０の解像度は、印字ヘッド２１、２２、２３、２４の解像度と同一である。しかし、これらを異なる解像度にしてもよい。なお、前処理液塗布器３０は、前処理液塗布器制御回路３２（図３参照）によって制御されている。
【００４８】
また、印字ヘッド２１、２２、２３、２４はそれぞれ、インクタンク２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａにチューブ２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ、２４ｂを介して接続されており、各印字ヘッド２１、２２、２３、２４にはそれぞれインクタンク２１ａ、２２ａ、２３ａ、２４ａからインクが供給される。なお、各印字ヘッド２１、２２、２３、２４は、画像形成動作時ではないときは、キャッピング機構（図示せず）によってキャップされており、これにより、インクを吐出するノズル（インク吐出口）の乾燥、目詰まり等が防止される。また、記録媒体Ｐが搬送されるメディアステージ（図示せず）の下部には、厚紙等の記録媒体Ｐを真空ポンプ等で搬送ベルト４２に吸着する吸着機構（図示せず）を備える場合もある。
【００４９】
図３を参照して、印刷装置１０の制御系を説明する。
【００５０】
図３は、印刷装置の制御系を示すブロック図である。図３では、図１と図２に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００５１】
情報処理装置１２からＵＳＢケーブル１４を経由して印刷データ（記録データ）などがインタフェースコントローラ６２に送信される。インタフェースコントローラ６２で受信された印刷データ等はＣＰＵ６４に送信される。ＣＰＵ６４では受信した印刷データ等を解析して、記録データの各色成分のイメージデータをビットマップ展開する描画指示をＶＲＡＭ６６に送る。この描画指示によってメモリコントローラ６８では、インタフェースコントローラ６２からのイメージデータをＶＲＡＭ６６に高速で書き込む。この書き込みと同時に、前処理液塗布器制御回路３２では、印刷データの各色成分のイメージデータに応じて、前処理液塗布器３０による前処理液の塗布範囲と塗布量の読み込みを行う。
【００５２】
搬送ユニット４０からは、記録媒体Ｐの頭出し信号と記録媒体Ｐの移動に同期した位置パルス信号が同期化回路７０に送信される。同期化回路７０では、受信した頭出し信号と位置パルス信号をシステムクロック（図示せず）によって同期化する。位置パルスに同期してＶＲＡＭ６６のデータがメモリコントローラ６８によって高速で読み出され、この読み出されたデータは前処理液塗布器制御回路３２を経由して前処理液塗布器３０に転送される。前処理液塗布器３０では、転送されてきたデータに基づいて前処理液を記録媒体Ｐに吐出する。すなわち、前処理液塗布器３０は前処理液塗布器制御回路３２に制御されて前処理液を吐出する。
【００５３】
前処理液塗布器３０は印字ヘッド２１〜２４と同じ構造のものであり、前処理液塗布器３０には、それぞれが前処理液を吐出する複数のノズルが形成されている。複数のノズルにはそれぞれ、前処理液塗布器制御回路３２によって制御される（オンオフされる）発熱体（図示せず）が配置（形成）されており、この発熱体を発熱させることによりノズルから前処理液が吐出される。前処理液塗布器制御回路３２は、複数のノズルそれぞれの発熱体を独立して制御できる。即ち、前処理液塗布器制御回路３２は、複数のノズルのうち適宜のノズルだけから（選択したノズルだけから）前処理液を吐出させるように前処理液塗布器３５を制御できる。このように制御することにより、前処理液塗布器３５から吐出される前処理液の量が制御される。
【００５４】
また、メモリコントローラ６８によって読み出されたデータは、印字ヘッド制御回路７２を経由して印字ヘッド２１〜２４に転送される。印字ヘッド２１〜２４では、この転送されてきたデータに基づいて記録媒体Ｐにインクを吐出する。これにより、記録媒体Ｐに画像が形成される。なお、ＣＰＵ６４の動作は上記の位置パルス信号に同期して、プログラムＲＯＭ７４に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。この処理プログラムは、例えば図７のフローチャートに示された手順に対応するプログラムである。ＣＰＵ６４は作業用のメモリとしてワークＲＡＭ７６を使用する。
【００５５】
上記したように前処理液塗布器３０は前処理液塗布器制御回路３２に制御されて前処理液を吐出する。この前処理液塗布器３０は、搬送方向（図１と図２の矢印Ａ方向）に搬送中の記録媒体Ｐの搬送速度に基づいて搬送方向（矢印Ａ方向）又はその反対方向に移動する。この移動は、ステッピングモータ９８（図５参照）を駆動させることにより行われる。ステッピングモータ９８は、ステッピングモータ制御回路３４によって制御されている。ステッピングモータ制御回路３４には、メモリコントローラ６８によって読み出されたデータ（ここでは、記録媒体Ｐの搬送速度を担持するデータ）が送信される。この送信された搬送速度データに基づいて、ステッピングモータ制御回路３４はステッピングモータ９８を制御し、この制御によって、前処理液塗布器３０は、後述するように、記録媒体Ｐの搬送方向（図１の矢印Ａ方向）又はその反対方向に移動する。
【００５６】
ステッピングモータ制御回路３４は、記録媒体Ｐのうち前処理液塗布器３０によって前処理液を塗布された部分に印字ヘッド２１〜２４からインクが吐出されるまでにこの部分の前処理液の全てが記録媒体Ｐに浸透する位置に前処理液塗布器３０が移動するように、ステッピングモータ９８を制御する。具体的には、記録媒体Ｐの搬送速度が速いときは、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離が長くなるように前処理液塗布器３０が移動する（前処理液塗布器３０を印字ヘッド２１から離す）ようにステッピングモータ９８を制御する。一方、この搬送速度が遅いときは、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離が短くなるように前処理液塗布器３０が移動する（前処理液塗布器３０を印字ヘッド２１に近づける）ようにステッピングモータ９８を制御する。
【００５７】
このように記録媒体Ｐの搬送速度に基づいて、ステッピングモータ制御回路３４がステッピングモータ９８を制御して前処理液塗布器３０を矢印Ａ方向（図２参照）又はその反対方向に移動させることにより、記録媒体Ｐのうち前処理液を塗布された部分に印字ヘッド２１〜２４からインクが吐出されるまでに、前処理液が記録媒体Ｐに完全に浸透する。なお、搬送方向（図１と図２の矢印Ａ方向）に搬送中の記録媒体Ｐの搬送速度に基づいて、印字ヘッドユニット２０（即ち、印字ヘッド２１、２２、２３、２４）を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させるように構成してもよい。この場合、前処理液塗布器３０は上記のように移動できるように構成してもよいし、移動できないように固定してもよい。上記の移動させる構成については後述する。なお、ステッピングモータ制御回路３４とステッピングモータ９８は、本発明にいう距離変更手段を構成する構成要素であり、他の構成要素については後述する。
【００５８】
ここで、前処理液塗布器３０から吐出された前処理液が記録媒体Ｐに完全には浸透していない部分に印字ヘッド２１〜２４からインクを吐出してメダマ現象が発生する場合について図４を参照して説明する。
【００５９】
図４は、記録媒体に前処理液が吐出された後にインクが吐出される様子を模式的に示し、（ａ−１）は、記録媒体に前処理液が完全に浸透した後にインクが吐出される例を模式的に示す断面図であり、（ａ−２）は、記録媒体にインクを吐出した後の（ａ−１）の上面図であり、（ｂ−１）は比較例を示すものであり、記録媒体に前処理液が完全に浸透する前にインクが吐出される例を模式的に示す断面図であり、（ｂ−２）は、記録媒体にインクを吐出した後の（ｂ−１）の上面図である。
【００６０】
図４の（ａ−１）と（ｂ−１）では、同じ量（同じ厚さ）の前処理液滴を記録媒体に塗布した（着弾させた）。ここでいう塗布とは、インクジェット方式と同様に複数のノズルから選択的に前処理液滴を吐出する前処理液塗布器３０（図１等参照）の全てのノズルから前処理液を記録媒体Ｐに吐出することをいう。
【００６１】
図４（ａ−１）、（ａ−２）では、記録媒体Ｐの搬送速度が適切な場合であり、印字ヘッド２１〜２４から記録媒体Ｐにインク滴Ｉが吐出されるに先立って、（ａ−１−１）に示すように、前処理液塗布器３０（図１等参照）から記録媒体Ｐに前処理液Ｓが吐出されて着弾する。記録媒体Ｐの搬送速度は適切なので、この吐出された前処理液Ｓは、（ａ−１−２）に示すように、記録媒体Ｐにインク滴Ｉが着弾した時点では、記録媒体Ｐに完全に浸透している。即ち、記録媒体Ｐにインク滴Ｉが着弾する前に、前処理液Ｓは記録媒体Ｐに完全に浸透している。この結果、（ａ−１−３）に示すように、記録媒体Ｐには、画像が形成されるため理想的なドット形状Ｄが形成され、（ａ−２）に示すように、高画質の画像を形成できる。
【００６２】
一方、図４（ｂ−１）、（ｂ−２）に示すように記録媒体Ｐの搬送速度が速い（上記の適切な速度よりも速い）場合も、印字ヘッド２１〜２４から記録媒体Ｐにインク滴Ｉが吐出されるに先立って、（ｂ−１−１）に示すように、前処理液塗布器３０（図１等参照）から記録媒体Ｐに前処理液Ｓが吐出されて着弾する。記録媒体Ｐの搬送速度は速いので、この吐出された前処理液Ｓは、（ｂ−１−２）に示すように、記録媒体Ｐにインク滴Ｉが着弾した時点では、記録媒体Ｐに完全には浸透していない。即ち、記録媒体Ｐにインク滴Ｉが着弾する前に、前処理液Ｓは記録媒体Ｐに完全には浸透していない。この結果、（ｂ−１−３）に示すように、記録媒体Ｐには、画像が形成されるための理想的なドット形状Ｄが形成されずに、（ｂ−２）に示すように、いわゆる「めだま現象」Ｍが発生する。
【００６３】
図４（ｂ―１）に示す場合と同じ搬送速度であっても、前処理液塗布器３０（図１等参照）から印字ヘッド２１までの距離が長くなるように前処理液塗布器３０又は印字ヘッドユニット２０を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させて、記録媒体Ｐに塗布された前処理液が記録媒体Ｐに完全に浸透する時間を得ることにより「めだま現象」Ｍの発生を防止できる。これにより記録媒体Ｐには、画像が形成されるための理想的なドット形状Ｄが形成されて高画質の画像を形成できる。
【００６４】
図５を参照して、前処理液塗布器３０（図１等参照）を移動させることにより、この前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離を変更する距離変更手段の具体例を説明する。
【００６５】
図５は、本発明にいう距離変更手段の一例を示す斜視図である。図５では、図１と図２に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００６６】
距離変更機構８０（本発明にいう距離変更手段の一例である）は、前処理液塗布器３０を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を変更するものである。距離変更機構８０は、前処理液塗布器３０を着脱自在に保持する塗布器ホルダ８２を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させることにより、前処理液塗布器３０を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させる。前処理液塗布器３０は、上述したように、紙幅方向（矢印Ｂ方向）に延びた直方体状のものであり、塗布器ホルダ８２は、前処理液塗布器３０よりも紙幅方向に長く延びている。
【００６７】
塗布器ホルダ８２の長手方向一端部には、回転自在にコロ８４が取り付けられている。このコロ８４は、横断面がＬ字状であって矢印Ａ方向に延びるガイドレール８６に案内されて矢印Ａ方向に回転しながら移動する。塗布器ホルダ８２の長手方向他端部には、矢印Ａ方向に延びる丸棒状のガイドレール８８が貫通して、塗布器ホルダ８２を矢印Ａ方向に案内するように構成されている。ガイドレール８８を挟んでガイドレール８６とは反対側には、矢印Ａ方向に延びる無端ベルト９０が配置されている。この無端ベルト９０には、塗布器ホルダ８２の長手方向他端部が固定具９６によって固定されている。無端ベルト９０は、矢印Ａ方向の上流側と下流側に配置された２つのプーリー９２，９４に掛け渡されている。これら２つのプーリー９２，９４の中間には、無端ベルト９０を矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転させるステッピングモータ９８が配置されている。このステッピングモータ９８は、上述したように、ステッピングモータ制御回路３４（図３参照）に制御されている。
【００６８】
塗布器ホルダ８２のうち固定具９６の近傍部分には、矢印Ａ方向の上流側に向かって突出した板状のフラグ９７が固定されている。このフラグ９７は、矢印Ａ方向の上流側（塗布器ホルダ８２のホームポジション）に配置された周知のフォトインタラプタ９９をオン・オフする。このオン・オフによって、塗布器ホルダ８２及び前処理液塗布器３０がホームポジションに位置するか否かが判定される。フォトインタラプタ９９からの信号は信号線９９ａを経由してステッピングモータ制御回路３４に送信され、塗布器ホルダ８２及び前処理液塗布器３０の位置が判定される。
【００６９】
なお、前処理液塗布器３０には、前処理液塗布器制御回路３２（図３参照）からの信号を伝達する束線（信号線）３０ａが接続されている。さらに、前処理液塗布器３０には、前処理液タンク３３（図２参照）から供給される前処理液が通る供給チューブ３０ｂが接続されている。
【００７０】
前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を変更するに当たっては、上述したようにメモリコントローラ６８によって読み出された搬送速度データに基づいてステッピングモータ制御回路３４がステッピングモータ９８を駆動する。この駆動によって無端ベルト９０が矢印Ｃ方向又は矢印Ｄ方向に回転し、この回転に伴ってガイドレール８６、８８に案内されながら塗布器ホルダ８２及び前処理液塗布器３０が矢印Ａ方向又はその反対方向に所定距離だけ移動する。
【００７１】
上記のように普通紙などの記録媒体Ｐの搬送速度に基づいて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を変更できるので、前処理液を塗布された記録媒体Ｐの搬送速度が速いときは、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を遠くすることにより、記録媒体Ｐに塗布された前処理液が完全に浸透する時間を得られて、前処理液が記録媒体Ｐに完全に浸透した後にこの記録媒体Ｐに印字ヘッドからインクを吐出できることとなる。また、前処理液を塗布された記録媒体Ｐの搬送速度が遅いときは、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を近くしても、前処理液が記録媒体Ｐに完全に浸透した後にこの記録媒体Ｐに印字ヘッド２１〜２４からインクを吐出できることとなる。このように記録媒体Ｐの搬送速度が変更されても記録媒体Ｐにインクが着弾する前に、この記録媒体Ｐに前処理液を完全に浸透させることができるので、前処理液が完全に浸透した記録媒体Ｐに印字ヘッド２１〜２４からインクを吐出して画像を形成することとなり、前処理液の不完全浸透に起因する「メダマ現象」を防止できる。この結果、前処理液の浸透時間や記録媒体Ｐの搬送速度に変更があっても画像濃度にムラがなく、滲みが無くて高画質の画像を形成できる。
【００７２】
図６を参照して、本発明にいう距離変更手段の他の例を説明する。
【００７３】
図６は、本発明にいう距離変更手段の他の例を示す斜視図である。図６でｈあ、図１と図２に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。
【００７４】
距離変更機構１８０（本発明にいう距離変更手段の一例である）は、前処理液塗布器３０を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を変更するものである。距離変更機構１８０は、前処理液塗布器３０を着脱自在に保持する塗布器ホルダ１８２を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させることにより、前処理液塗布器３０を矢印Ａ方向又はその反対方向に移動させる。前処理液塗布器３０は、上述したように、紙幅方向（矢印Ｂ方向）に延びた直方体状のものであり、塗布器ホルダ１８２は、前処理液塗布器３０よりも紙幅方向に長く延びている。
【００７５】
塗布器ホルダ１８２の長手方向一端部には、ピニオンギア１８４が回転自在に取り付けられている。このピニオンギア１８４は、矢印Ａ方向に延びるラック１８６に噛み合っている。ピニオンギア１８４はステッピングモータ１９８の回転軸に固定されており、このステッピングモータ１９８の回転に伴って回転する。ステッピングモータ１９８は、ステッピングモータ制御回路３４（図３参照）に制御されている。
【００７６】
塗布器ホルダ１８２の長手方向他端部には、矢印Ａ方向に延びる丸棒状のガイドレール１８８が貫通して、塗布器ホルダ１８２を矢印Ａ方向に案内するように構成されている。ガイドレール１８８を挟んでラック１８６とは反対側には、矢印Ａ方向に延びるフォトエンコーダ１９０が配置されている。塗布器ホルダ１８２に取り付けられた読取センサ１９２でフォトエンコーダ１９０を読み取ることにより前処理液塗布器３０の位置が判明し、これにより、印字ヘッド２１から前処理液塗布器３０までの距離が得られる。
【００７７】
前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を変更するに当たっては、上述したようにメモリコントローラ６８によって読み出された搬送速度データに基づいてステッピングモータ制御回路３４がステッピングモータ１９８を駆動する。この駆動によってピニオンギア１８４がラック１８６に噛み合いながら回転し、この回転に伴ってガイドレール１８８に案内されながら塗布器ホルダ１８２及び前処理液塗布器３０が矢印Ａ方向又はその反対方向に所定距離だけ移動する。
【００７８】
上記のように普通紙などの記録媒体Ｐの搬送速度に基づいて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を変更できるので、前処理液を塗布された記録媒体Ｐの搬送速度が速いときは、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を遠くすることにより、記録媒体Ｐに塗布された前処理液が完全に浸透する時間を得られて、前処理液が記録媒体Ｐに完全に浸透した後にこの記録媒体Ｐに印字ヘッドからインクを吐出できることとなる。また、前処理液を塗布された記録媒体Ｐの搬送速度が遅いときは、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１〜２４までの距離を近くしても、前処理液が記録媒体Ｐに完全に浸透した後にこの記録媒体Ｐに印字ヘッド２１〜２４からインクを吐出できることとなる。このように記録媒体Ｐの搬送速度が変更されても記録媒体Ｐにインクが着弾する前に、この記録媒体Ｐに前処理液を完全に浸透させることができるので、前処理液が完全に浸透した記録媒体Ｐに印字ヘッド２１〜２４からインクを吐出して画像を形成することとなり、前処理液の不完全浸透に起因する「メダマ現象」を防止できる。この結果、前処理液の浸透時間や記録媒体Ｐの搬送速度に変更があっても画像濃度にムラがなく、滲みが無くて高画質の画像を形成できる。
【００７９】
前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離と記録媒体Ｐの搬送速度との関係について説明する。
【００８０】
記録媒体Ｐの搬送速度をｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）とし、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離をｄ（ｃｍ）とし、記録媒体に形成される画像の記録密度をＡ１１（ｄｐｉ）×Ａ１２（ｄｐｉ）とし、印字ヘッド２１の一つのノズルから吐出される一つのインク滴の量をＡ２（ｎｇ）とし、印字ヘッド２１から吐出されるインクに含有された色材を不溶化又は凝集させる前処理液を塗布する前処理液塗布器３０の一つのノズルから吐出される前処理液滴の塗布密度（記録密度に相当する）をＢ１１（ｄｐｉ）×Ｂ１２（ｄｐｉ）とし、前処理液塗布器３０の一つのノズルから吐出される一つの前処理液滴の量をＢ２（ｎｇ）としたときに、
【００８１】
｛ｄ×（Ａ１１×Ａ１２×Ａ２）｝／｛ｓ×（Ｂ１１×Ｂ１２×Ｂ２）｝≧１．４（この１．４は一例であり、前処理液の種類によって決まる（異なる））…式（１）
を満たすように距離ｄを変更する。なお、前処理液の一例としては、印字ヘッド２１〜２４からインクが吐出される記録媒体Ｐのステキヒトサイズ度が４０〜１００（ｓｅｃ）のときのブリストウ法における浸透係数が０．１〜３．０（ｍｌ／ｍ２・ｓ１／２）である液体組成物が挙げられる。この特性は、用いるインクが、記録媒体に対して難浸透性であることを示している。
【００８２】
ここでは、上記のＡ１１（ｄｐｉ）×Ａ１２（ｄｐｉ）を３００（ｄｐｉ）×３００（ｄｐｉ）とし、Ａ２（ｎｇ）を１２０（ｎｇ）として前処理液を１００％べた塗布し、且つ、Ｂ１１（ｄｐｉ）×Ｂ１２（ｄｐｉ）を３００（ｄｐｉ）×３００（ｄｐｉ）とし、Ｂ２（ｎｇ）を１２０（ｎｇ）としてインクも１００％べたで画像形成した。この場合、距離ｄ（ｃｍ）の値を１０ｃｍから１３０ｃｍまで変化させて、搬送速度をｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）を１６，３２，６４，１２８（ｃｍ／ｓｅｃ）に変化させたときの式（１）の値（概算値）、及びメダマ現象の有無について調べた結果を表１に示す。
【表１】
2008006734.tif 000003
【００８３】
表１中の評価項目の式（１）は、上記の数値を上記の式（１）に代入して得られた値の概算値を表す。評価項目のＭは、図４で説明した「めだま現象」の発生の有無を表し、○は「めだま現象」が発生しなかったことを表し、×は「めだま現象」が発生したことを表す。
【００８４】
表１に表されるように、搬送速度ｓが速くなったときは距離ｄを長くすることにより、「めだま現象」の発生を防止できる。しかし、搬送速度ｓによっては（例えば１２８（ｃｍ／ｓｅｃ）のとき）、距離ｄをかなり長くしても（例えば１３０ｃｍ）「めだま現象」が発生することが判明した。
【００８５】
さらに、前処理液として、印字ヘッド２１〜２４からインクが吐出される記録媒体Ｐのステキヒトサイズ度が４０〜１００（ｓｅｃ）のときのブリストウ法における浸透係数が５．０（ｍｌ／ｍ２・ｓ１／２）である液体組成物の場合を表２に示す。この特性は、用いる処理液が記録媒体に対して良浸透性であることを示している。
【表２】
2008006734.tif 000004
【００８６】
表２中の評価も表１と同様である。項目の式（１）は、上記の数値を上記の式（１）に代入して得られた値の概算値を表す。評価項目のＭは、図４で説明した「めだま現象」の発生の有無を表し、○は「めだま現象」が発生しなかったことを表し、×は「めだま現象」が発生したことを表す。
【００８７】
表２に示すように、用いる処理液が、記録媒体に対して良浸透性の場合は、メダマ現象が生じない。上記（図４）で述べたように、メダマ現象が発生する理由は、前記処理液が、記録媒体にインク滴が着弾した時点では、記録媒体に完全には浸透していないためである。
【００８８】
用いるインクが、記録媒体に対して良浸透性である場合には、前記処理液が浸透するのが極めて早いので、記録媒体にインク滴が着弾する前に、前処理液は記録媒体に完全に浸透している。従って、本件で問題としている範囲では現象は発現しない。
【００８９】
表１に示すようなデータを、印刷装置１０で使用する前処理液の種類に応じて予め求めておき、これらのデータをＣＰＵ６４（図３参照）や情報処理装置１２（図２等参照）に記憶させて、前処理液の種類や搬送速度ｓに基づいて距離ｄを適切な値にするように前処理液塗布器３０を移動させる。前処理液塗布器３０を移動させずに、図５と図６で説明した機構によって印字ヘッド２１〜２４を移動させるように構成してもよい。
【００９０】
なお、搬送速度ｓを検出（測定）するに当たっては、搬送速度ｓを担持する情報を情報処理装置１２（図２参照）から印刷装置１０（図１参照）に送信してもよいし、周知のエンコーダローラ４７（図１参照）を印刷装置１０（図１参照）に配置しておき、このエンコーダローラで搬送速度ｓを検出してもよい。また、距離ｄを検出（測定）するに当たっては、上記のフォトエンコーダ１９０と読取センサ１９２などを使用する。
【００９１】
図７を参照して、記録媒体に前処理液を塗布する塗布位置（前処理液塗布器３０の位置）からインクを吐出する吐出位置（印字ヘッド２１の位置）までの距離（前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離）を変更して画像形成する手順の一例を説明する。
【００９２】
図７は、記録媒体に前処理液を塗布する塗布位置からインクを吐出する吐出位置までの距離を変更して画像形成する手順を示すフロー図である。
【００９３】
情報処理装置１２（図３等参照）に、印刷を実行する信号が入力されることにより、このフローは起動する。情報処理装置１２では、記録媒体ごとに定められた搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）を操作者が入力することによって読み込み（Ｓ７０１）、この搬送速度ｓや前処理液の種類等に基づいて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離ｄ（ｃｍ）を決定する（Ｓ７０２）。決定された距離ｄを担持するデータは印刷装置１０に送信される（Ｓ７０３）。印刷装置１０では、距離ｄを担持するデータを受信して（Ｓ７０４）、このデータに基づいて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離ｄが、このデータが担持する距離ｄになるように前処理液塗布器３０（図２等参照）を移動する（Ｓ７０５）。この移動の間に、情報処理装置１２から印刷装置１０に、印刷データ（画像情報）が送信される。印刷装置１０では印刷データを受信して（Ｓ７０７）、この印刷データに基づいて、前処理液塗布器３０の移動後に印刷を開始する（Ｓ７０８）。印刷が終了したときは、印刷装置１０から情報処理装置１２に印刷終了を表す信号が送信され（Ｓ７０９）、この信号を情報処理装置１２が受信することにより（Ｓ７１０）、印刷装置１０及び情報処理装置１２では、上記のフローを終了する。
【００９４】
上述したように前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離ｄが、「めだま現象」が発生しない距離に変更された後に、印刷が開始されるので、印刷装置１０では、画像濃度にムラがなく、滲みが無くて高画質の画像が形成される。
【００９５】
図８を参照して、記録媒体に前処理液を塗布する塗布位置からインクを吐出する吐出位置までの距離を変更して画像形成する手順の他の例を説明する。
【００９６】
図８は、記録媒体に前処理液を塗布する塗布位置からインクを吐出する吐出位置までの距離を変更して画像形成する手順の他の例を示すフロー図である。
【００９７】
情報処理装置１２（図３等参照）に、印刷を実行する信号が入力されることにより、このフローは起動する。情報処理装置１２から印刷装置１０に印刷データ（画像情報）が送信される（Ｓ８０１）。印刷装置１０では印刷データを受信し（Ｓ８０２）、この印刷データに基づいて記録媒体の搬送速度ｓ（ｃｍ／ｓｅｃ）を決定する。この決定した搬送速度ｓは情報処理装置１２に送られる（Ｓ８０３）。情報処理装置１２では、受信した搬送速度ｓや前処理液の種類等に基づいて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離ｄ（ｃｍ）を決定する（Ｓ８０５）。決定された距離ｄを担持するデータは印刷装置１０に送信される（Ｓ８０６）。
【００９８】
印刷装置１０では、距離ｄを担持するデータを受信して（Ｓ８０７）、このデータに基づいて、前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離ｄが、このデータが担持する距離ｄになるように前処理液塗布器３０（図２等参照）を移動する（Ｓ８０８）。この移動の後に印刷を開始する（Ｓ８０９）。印刷が終了したときは、印刷装置１０から情報処理装置１２に印刷終了を表す信号が送信され（Ｓ８１０）、この信号を情報処理装置１２が受信することにより（Ｓ８１１）、印刷装置１０及び情報処理装置１２では、上記のフローを終了する。
【００９９】
上述したように前処理液塗布器３０から印字ヘッド２１までの距離ｄが、「めだま現象」が発生しない距離に変更された後に、印刷が開始されるので、印刷装置１０では、画像濃度にムラがなく、滲みが無くて高画質の画像が形成される。
【実施例２】
【０１００】
図９を参照して、本発明の画像形成装置の実施例２を説明する。
【０１０１】
図９は、実施例２の印刷装置を模式的に示す上面図である。
【０１０２】
実施例２の印刷装置２１０は、幅の広い記録媒体であっても前処理液を一様に塗布できる前処理液塗布器ユニット２３０と、記録媒体の画像形成領域（画像の形成される部分）にインクを吐出する印字ヘッドユニット２２０を備えている。前処理液塗布器ユニット２３０は、搬送方向（矢印Ａ方向）に並んだ前処理液塗布器２３１、２３２を２組備えている。一組の前処理液塗布器２３１、２３２は、図９の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の左側に位置しており、他の組の前処理液塗布器２３１、２３２は、一組の前処理液塗布器２３１、２３２よりも搬送方向下流側であって、図９の紙面では紙幅方向の右側に位置している。
【０１０３】
上記の一組の前処理液塗布器２３１、２３２に対応する印字ヘッド２１、２２、２３、２４が、図９の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の左側に位置しており、一組の前処理液塗布器２３１、２３２によって前処理液が塗布された部分に印字ヘッド２１、２２、２３、２４からインクが吐出される。同様に、上記の他の組の前処理液塗布器２３１、２３２に対応する印字ヘッド２１、２２、２３、２４が、図９の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の右側に位置しており、他の組の前処理液塗布器２３１、２３２によって前処理液が塗布された部分に印字ヘッド２１、２２、２３、２４からインクが吐出される。
【０１０４】
以上のように２組の前処理液塗布器２３１、２３２と、２組の印字ヘッド２１、２２、２３、２４を配置することにより、幅の広い記録媒体であっても高画質の画像を形成できる。なお、上記の場合における前処理液塗布器から印字ヘッドまでの距離ｄとは、複数の前処理液塗布器２３１、２３２のうち最も矢印Ａ方向下流側に位置する前処理液塗布器２３２（図９では、右下の前処理液塗布器２３２）から、複数の印字ヘッド２１〜２４のうち最も矢印Ａ方向上流側に位置する印字ヘッド２１（図９では、左上の印字ヘッド２１）までの距離をいう。
【実施例３】
【０１０５】
図１０を参照して、本発明の実施例３を説明する。
【０１０６】
図１０は、実施例３の印刷装置を模式的に示す上面図である。
【０１０７】
実施例３の印刷装置３１０は、幅の広い記録媒体であっても前処理液を一様に塗布できる前処理液塗布器ユニット３３０と、記録媒体の画像形成領域（画像の形成される部分）にインクを吐出する印字ヘッドユニット３２０を備えている。前処理液塗布器ユニット３３０は、搬送方向（矢印Ａ方向）に並んだ前処理液塗布器３３１、３３２を２組備えている。一組の前処理液塗布器３３１、３３２は、図１０の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の左側に位置しており、他の組の前処理液塗布器３３１、３３２は、一組の前処理液塗布器３３１、３３２と搬送方向の同じ位置であって、図１０の紙面では紙幅方向の右側に位置している。
【０１０８】
上記の一組の前処理液塗布器３３１、３３２に対応する印字ヘッド２１、２２、２３、２４が、図１０の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の左側に位置しており、一組の前処理液塗布器３３１、３３２によって前処理液が塗布された部分に印字ヘッド２１、２２、２３、２４からインクが吐出される。同様に、上記の他の組の前処理液塗布器３３１、３３２に対応する印字ヘッド２１、２２、２３、２４が、図１０の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の右側に位置しており、他の組の前処理液塗布器３３１、３３２によって前処理液が塗布された部分に印字ヘッド２１、２２、２３、２４からインクが吐出される。
【０１０９】
以上のように２組の前処理液塗布器３３１、３３２と、２組の印字ヘッド２１、２２、２３、２４を配置することにより、幅の広い記録媒体であっても高画質の画像を形成できる。なお、上記の場合における前処理液塗布器から印字ヘッドまでの距離ｄとは、複数の前処理液塗布器３３１、３３２のうち最も矢印Ａ方向下流側に位置する前処理液塗布器３３２（図１０では、下の前処理液塗布器３３２）から、複数の印字ヘッド２１〜２４のうち最も矢印Ａ方向上流側に位置する印字ヘッド２１（図１０では、上の印字ヘッド２１）までの距離をいう。
【実施例４】
【０１１０】
図１１を参照して、本発明の実施例４を説明する。
【０１１１】
図１１は、実施例４の印刷装置を模式的に示す上面図である。
【０１１２】
実施例４の印刷装置４１０は、幅の広い記録媒体であっても前処理液を一様に塗布できる前処理液塗布器ユニット４３０と、記録媒体の画像形成領域（画像の形成される部分）にインクを吐出する印字ヘッドユニット４２０を備えている。前処理液塗布器ユニット４３０は、搬送方向（矢印Ａ方向）に並んだ前処理液塗布器４３１、４３２を２組備えている。一組の前処理液塗布器４３１、４３２は、図１１の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の左側に位置しており、他の組の前処理液塗布器４３１、４３２は、一組の前処理液塗布器４３１、４３２からは搬送方向のやや下流側にずれた位置であって、図１１の紙面では紙幅方向の右側に位置している。
【０１１３】
上記の一組の前処理液塗布器４３１、４３２に対応する印字ヘッド２１、２２、２３、２４が、図１１の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の左側に位置しており、一組の前処理液塗布器４３１、４３２によって前処理液が塗布された部分に印字ヘッド２１、２２、２３、２４からインクが吐出される。同様に、上記の他の組の前処理液塗布器４３１、４３２に対応する印字ヘッド２１、２２、２３、２４が、図１１の紙面では紙幅方向（矢印Ｂ方向）の右側に位置しており、他の組の前処理液塗布器４３１、４３２によって前処理液が塗布された部分に印字ヘッド２１、２２、２３、２４からインクが吐出される。
【０１１４】
以上のように２組の前処理液塗布器４３１、４３２と、２組の印字ヘッド２１、２２、２３、２４を配置することにより、幅の広い記録媒体であっても高画質の画像を形成できる。なお、本明細書中では、前処理液塗布器から印字ヘッドまでの距離ｄとは、複数の前処理液塗布器４３１、４３２のうち最も矢印Ａ方向下流側に位置する前処理液塗布器４３２（図１１では、右下の前処理液塗布器４３２）から、複数の印字ヘッド２１〜２４のうち矢印Ａ方向上流側に位置する印字ヘッド２１（図１１では、右上の印字ヘッド２１）までの距離をいう。この距離ｄについては、前処理液塗布器が一つの場合も同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の画像形成装置の一例である印刷装置の概略構成を示す側面図である。
【図２】図１の印刷装置を示す斜視図である。
【図３】印刷装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】記録媒体に前処理液が吐出された後にインクが吐出される様子を模式的に示し、（ａ−１）は、記録媒体に前処理液が完全に浸透した後にインクが吐出される例を模式的に示す断面図であり、（ａ−２）は、記録媒体にインクを吐出した後の（ａ−１）の上面図であり、（ｂ−１）は比較例を示すものであり、記録媒体に前処理液が完全に浸透する前にインクが吐出される例を模式的に示す断面図であり、（ｂ−２）は、記録媒体にインクを吐出した後の（ｂ−１）の上面図である。
【図５】本発明にいう距離変更手段の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明にいう距離変更手段の他の例を示す斜視図である。
【図７】記録媒体に前処理液を塗布する塗布位置からインクを吐出する吐出位置までの距離を変更して画像形成する手順を示すフロー図である。
【図８】記録媒体に前処理液を塗布する塗布位置からインクを吐出する吐出位置までの距離を変更して画像形成する手順の他の例を示すフロー図である。
【図９】実施例２の印刷装置を模式的に示す上面図である。
【図１０】実施例３の印刷装置を模式的に示す上面図である。
【図１１】実施例４の印刷装置を模式的に示す上面図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０、２１０，３１０，４１０  印刷装置
２１，２２，２３，２４  印字ヘッド
３０、２３１，２３２，３３１，３３２，４３１，４３２  前処理液塗布器
３２  前処理液塗布器制御回路
６４  ＣＰＵ
【図１】
2008006734.tif 000005
【図２】
2008006734.tif 000006
【図３】
2008006734.tif 000007
【図４】
2008006734.tif 000008
【図５】
2008006734.tif 000009
【図６】
2008006734.tif 000010
【図７】
2008006734.tif 000011
【図８】
2008006734.tif 000012
【図９】
2008006734.tif 000013
【図１０】
2008006734.tif 000014
【図１１】
2008006734.tif 000015