(57)【要約】【課題】打滴密度の比較的低い低濃度領域で高感度に硬化が行なえ、低濃度領域で良好に階調再現する。【解決手段】第１の吐出ヘッド１１により打滴された着色インクの打滴量が１０ｇ／ｍ2以下の場合に、第２の吐出ヘッド１２による透明インクの打滴を、着弾した着色インクの上に重畳するように行なうと共に、打滴時の透明インクの打滴量を着色インクの打滴量に応じて制御するようになっている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を含む着色インクを吐出する第１ヘッドと、
可視像を実質的に形成しない無色インクを吐出する第２ヘッドと、
第１ヘッドにより被記録媒体に打滴される前記着色インクの打滴量が１０ｇ／ｍ2以下の場合に、前記第２ヘッドによる前記無色インクの打滴を、着弾した前記着色インクの少なくとも一部と重畳するように行なうと共に、打滴時の前記無色インクの打滴量を着色インクの前記打滴量に応じて制御する打滴制御手段と、
打滴されたインク滴に活性エネルギー線を与える照射手段と、
を備えた像形成装置。
【請求項２】
活性エネルギー線が与えられる雰囲気の温度及び／又は湿度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された温度及び／又は湿度が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、
を更に備え、前記打滴制御手段は、前記判定手段により判定された温度及び／又は湿度の範囲に応じて決定される量の前記無色インクを打滴することを特徴とする請求項１に記載の像形成装置。
【請求項３】
前記照射手段が、波長３９０ｎｍ以下の発光ダイオードであることを特徴とする請求項１又は２に記載の像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像形成装置に関し、詳しくは、活性エネルギー線硬化型の有色インク及び／又は無色インクを含む二種以上のインクをインクジェット法により打滴して像形成する像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から褪色耐性等を有するインクとして、紫外線（ＵＶ）照射により硬化するＵＶ硬化型のインクが広く知られている。このようなインクを用いた場合、被記録媒体上に所望の画像様にインクを打滴（記録）後、活性エネルギー線を照射して硬化させることにより画像が得られる。この場合の硬化には、一般にモノマー成分のラジカル重合又はカチオン重合を利用した系が汎用されている。
【０００３】
記録後の硬化は、活性エネルギー線のエネルギー強度や環境条件などの諸条件に関わらず良好に硬化が行なえることが望ましく、そのためには活性エネルギー線に対するインクの感度が安定的に高いことが好ましい。したがって、これまでインク組成の面から高感度を得る技術の検討が種々なされている。感度が低く硬化が不充分となる場合には、記録後の画像が擦れ等によって傷付いたり剥がれたりする等の支障を来すことが多く、また、高速記録を行なう場合の支障ともなる。
【０００４】
一方、上記に関連して、組成以外の観点から、打滴量の少ない場合に、波長３０５〜３７５ｎｍの発光ダイオードを用いて露光することにより硬化を短時間で行なう技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、光硬化型のインクを用い、着色インクが吐出されていない場所にも透明インクを吐出してインクの吐出量を一定に保ち、全体の光沢感を均一にする技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１８１９５１号公報
【特許文献２】特開２００５−１９９６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、打滴するインクの量、すなわち記録する画像の種類や濃度で異なる打滴密度によっては、必ずしも良好な硬化性能が得られない。
【０００６】
例えば低濃度領域で再現性の高い画像を得るためには、連続階調となるように画像を再現することが重要であるが、そのためには低濃度領域では打滴量を少なくすることが必要となる。１色につき１種のインクで画像を形成する場合、特に低濃度領域を表現する際に打滴量を少なくする必要性がある。つまり、高濃度領域、すなわち打滴密度の高い領域の打滴量の最大値が２０ｇ／ｍ2である場合、低濃度領域の画像再現を良好にするのに必要な最小の打滴量はその１／１０００、すなわち２０ｍｇ／ｍ2以下であり、好ましくは１／４０００、すなわち５ｍｇ／ｍ2以下となる。また、１色につき２種以上のインクで画像を形成しようとする場合にも少なく、例えば色材含有量の多いインクと少ないインクとを用いたとき、少ないインクの色材含有量は多いインクの１／２〜１／５程度であり、低濃度領域の画像再現を良好にするのに必要な最小の打滴量は１０〜２５ｍｇ／ｍ2となる。このように、低濃度領域では、打滴量は大きく減少する。
【０００７】
そして、打滴量が多い場合、すなわち打滴密度の高い画像部分と、打滴量の少ない場合、すなわち打滴密度の低い画像部分とでは、光照射したときの重合感度が大きく異なる傾向にある。
これは、打滴量が少ない場合には、基材上に着弾した滴と滴とがそれぞれ分離して存在する状態で露光されることになるため、打滴量が多い部分と比較すると、体積当たりの空気と接する面積が大きくなり、周囲環境の影響を受け易くなるためと推定される。また、カチオン重合型インクでは、空気中の水分による重合阻害を受けると考えられる。例えば、空気中の相対湿度が４０％以上の雰囲気では、実用上障害となる程度の感度低下を来し、特に６０％以上になると低下が顕著になるため、上記のいずれの場合にも著しい感度低下を起こしてしまい、高パワーの光源を用いるか、あるいは長時間の露光を要し、高コスト化又はプリント時間の長大化を招くことになる。また、感度低下は環境の相対湿度のみで支配されるものではなく、温度によっても変化する。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みなされたものであり、打滴密度の比較的低い低濃度領域で高感度に硬化が行なえ、低濃度領域で良好に階調再現することができる像形成装置を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞  色材を含む着色インクを吐出する第１ヘッドと、可視像を実質的に形成しない無色インクを吐出する第２ヘッドと、第１ヘッドにより被記録媒体に打滴される前記着色インクの打滴量が１０ｇ／ｍ2以下の場合に、前記第２ヘッドによる前記無色インクの打滴を、着弾した前記着色インクの少なくとも一部と重畳するように行なうと共に、打滴時の前記無色インクの打滴量を着色インクの前記打滴量に応じて制御する打滴制御手段と、打滴されたインク滴に活性エネルギー線を与える照射手段とを備えた像形成装置である。
【００１０】
前記＜１＞に記載の像形成装置によれば、色材を含む着色インクが１種あるいは２種以上（濃インク、淡インク）のいずれであっても、色材を含む着色インクの打滴量が１０
ｇ／ｍ2以下の、打滴密度の低い低濃度領域では、無色インクを、着弾した着色インクの少なくとも一部と重畳するように、しかも無色インクの打滴時の打滴量が着色インクの打滴量の増減に合わせて増減するように制御を行なうことで、インク滴と空気の接触面積と体積との比率が低下し、空気（特に水分）との接触による重合阻害が抑制されるので、打滴密度が低くインク滴同士が合一せずに独立に存在する低濃度領域でも、高感度に重合硬化が行なえ、階調再現性の良好な画像を得ることができる。
【００１１】
なお、「活性エネルギー線」は、光重合開始剤からラジカル又はカチオンを生じさせる活性線であり、紫外線（ＵＶ光）、可視光線、γ線、α線、Ｘ線、その他電子線が含まれる。
【００１２】
また、さらにその周辺にも無色インクを打滴することにより、被記録媒体上に着弾した着色インクと無色インクとは表面張力によって表面エネルギーを下げるべく表面積を小さくするように、より曲率の小さい形状になり、より空気（特に水分）の影響を受けにくくなる。
【００１３】
空気中の水分の影響を受け易いカチオン重合型インクを用いた場合に特に有効であり、着弾したインク滴の空気（特に水分）との接触面積と体積との比を低下させることにより、重合阻害の影響に起因する感度低下を効果的に低減することができる。
【００１４】
＜２＞  活性エネルギー線が与えられる雰囲気の温度及び／又は湿度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された温度及び／又は湿度が所定範囲内であるか否かを判定する判定手段と、を更に備え、前記打滴制御手段は、前記判定手段により判定された温度及び／又は湿度の範囲に応じて決定される量の前記無色インクを打滴することを特徴とする前記＜１＞に記載の像形成装置である。
【００１５】
前記＜２＞に記載の像形成装置によれば、重合阻害の程度は温度及び／又は湿度により異なることから、重合反応が起きる雰囲気近傍の温度及び／又は湿度を検出し、検出された温度及び／又は湿度に基づいて、温度及び／又は湿度の範囲に応じ、すなわち重合硬化が良好に行なわれない場合であるか否かに応じて、選択的に無色インクを打滴するので、無駄に無色インクを打滴することなく、重合阻害の影響を低減することができる。
【００１６】
＜３＞  前記照射手段が、波長３９０ｎｍ以下の発光ダイオードであることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の像形成装置である。
【００１７】
前記＜３＞に記載の像形成装置によれば、従来より用いられてきた放電による紫外線を発生させるランプ、例えばメタルハライドランプ等の発熱を伴なう光源ではそれ自身の発熱により装置内の温度が上昇し、インクの物性、特に粘度、表面張力が変動することによりインク吐出量が変動し濃度・色味が変動する、あるいは着弾したインク温度の上昇により紫外線による硬化感度が変動する等の問題が生じるので、自己発熱の少ない半導体発光素子、特に紫外線硬化型のインクに対する硬化能力の高い、波長３９０ｎｍ以下の発光ダイオードを用いた構成とすることで、機内の昇温を抑えて安定な濃度・色味の画像を得る事ができ、さらに無色インクを着色インクに重畳させて打滴することにより重合阻害のない良好な硬化物を得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、打滴密度の比較的低い低濃度領域で高感度に硬化が行なえ、低濃度領域で良好に階調再現することができる像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の像形成装置の実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の像形成装置の第１実施形態を図１〜図６を参照して説明する。本実施形態の像形成装置は、活性エネルギー線として３９０ｎｍ以下の波長光を照射する画像形成領域の温度及び湿度を検出し、検出された温度、湿度と打滴される着色インクの量との関係から透明インク（無色インク）の打滴制御を行なうように構成したものである。
【００２１】
本実施形態では、着色インクとして、白（Ｗ）、黒（ＢＫ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の５色を第１の吐出ヘッドに装填し、無色インクとして、可視像を実質的に形成しない透明インク（Ｔ）を第２の吐出ヘッドに装填して画像を形成する場合を中心に説明する。但し、本発明においては下記実施形態に制限されるものではない。なお、着色インク及び無色インクを総じて単に「インク」ということがある。
【００２２】
なお、本発明において、「可視像を実質的に形成しない無色インク」とは、色材の含有量が全質量の０．５質量％以下であるインクのことをいう。このような無色インクに含まれる色材の量は、インクの全質量に対して０．２質量％以下が好ましく、より好ましくは０．１質量％以下である。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態の像形成装置は、各色ごとに着色インクを吐出する５つのヘッドユニットが内装された第１の吐出ヘッド１１と、透明インクを吐出する第２の吐出ヘッド１２と、透明インクを着色インクと重畳するように位置制御すると共にその打滴時の打滴量を着色インクの打滴量に応じて制御する制御装置１３と、波長が３９０ｎｍ以下の光を照射するＬＥＤ露光装置１４と、装置内の被照射面上の雰囲気の温度、湿度をそれぞれ検出する温度センサ１５、湿度センサ１６とを備えている。
【００２４】
第１の吐出ヘッド１１は、図２に示すように、各色ごとにインク吐出用のヘッドを備えており、白（Ｗ）インク吐出用ヘッドユニット、黒（ＢＫ）インク吐出用ヘッドユニット、イエロー（Ｙ）インク吐出用ヘッドユニット、マゼンタ（Ｍ）インク吐出用ヘッドユニット、シアン（Ｃ）インク吐出用ヘッドユニットの５つのヘッドユニットが、第２の吐出ヘッド１２に近い側からＷ／ＢＫ／Ｙ／Ｍ／Ｃの順に配列されている。
【００２５】
５つの各ヘッドユニットは、Ｓｐｅｃｔｒａ社製のＳＥ−１２８で構成されており、２５．４ｍｍ（１インチ）あたり５０ノズル（＝５０drop／inch；ｄｐｉ）のノズル密度となるように、それぞれ副走査方向に合計１２８のノズルが等間隔に配列されて取り付けられている。各ヘッドユニットは、ノズルが副走査方向に等間隔に配列されたノズル列が主走査方向に平行になるように配置されており、５つのヘッドを用いて、シアン、マゼンタ、イエロー、黒、白の５色のインクの打滴が可能であり、各ノズルは４ＫＨｚで吐出し、３４０ｍｍ／ｓで主走査し、被記録媒体上に１回の走査で主走査方向に３００ｄｐｉの密度で打滴が行なえる。主走査が終了すると、被記録媒体は５つのヘッドに対してノズル列方向（副走査方向と平行方向）に所定量移動するように構成されており、２４回の走査で画像形成を行なうことで主走査方向、副走査方向ともに６００ｄｐｉの画像を形成できるようになっている。
【００２６】
複数のノズルが配列されたノズル列が配置されてなる５つのヘッドユニットが複数列にして設けられることにより、高速にカラー画像を形成することが可能である。また、ノズルを、特開昭６３−１６０８４９号公報に記載されるように画像の幅と同等以上の幅分配置していわゆるラインヘッドを形成し、これらのノズルからの打滴と同時に副操作方向への移動を行なうことにより、さらに高速に画像形成することが可能である。
そして、このように高速化した場合において、本発明の像形成装置では高感度に硬化を行なうことができ、低濃度領域で良好に階調再現することができる点でより有効である。
【００２７】
第２の吐出ヘッド１２は、透明（Ｔ）インク吐出用のヘッドユニットであり、主走査方向における第１の吐出ヘッド１１のＷインク吐出用ヘッドユニットの上流側であってＬＥＤ露光装置１４の下流側となる位置に取り付けられている。
【００２８】
第２の吐出ヘッドは、第１の吐出ヘッドを構成する５つのヘッドユニットと同様にＳｐｅｃｔｒａ社製のＳＥ−１２８で構成されており、２５．４ｍｍ（１インチ）あたり５０ノズル（＝５０drop／inch；ｄｐｉ）のノズル密度となるように、それぞれ副走査方向に合計１２８のノズルが等間隔に配列されて取り付けられている。
【００２９】
第２の吐出ヘッド１２は、第１の吐出ヘッド１１と互いに連結されており、インクを必要に応じて打滴しながら移動するときには、両吐出ヘッドはともに同時に移動するようになっている。
【００３０】
第１の吐出ヘッド１１の各ヘッドユニット及び第２の吐出ヘッド１２としては、上記のＳｐｅｃｔｒａ社製のＳＥ−１２８以外に、公知のインクジェットヘッドを適宜選択して使用することができる。
例えば、静電誘引力を利用してインクを吐出する電荷制御方式、ピエゾ素子の振動圧力を利用するドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式）、電気信号を音響ビームに変えインクに照射して放射圧を利用してインクを吐出する音響型インクジェット方式、インクを加熱して気泡を形成し、発生した圧力を利用するサーマル型インクジェット方式、等のいずれのヘッドであってもよい。なお、前記インクジェット方式には、フォトインクと称する濃度の低いインクを小さい体積で多数射出する方式、実質的に同じ色相で濃度の異なる複数のインクを用いて画質を改良する方式が含まれる。
上記のうち、ピエゾ素子を用いたドロップオンデマンド方式（圧力パルス方式）のインクジェットヘッドが好適である。
【００３１】
また、第１の吐出ヘッド１１及び第２の吐出ヘッド１２は、図示しないが、インクを保持するインク保持手段を備えることができる。インク保持手段には、公知のインクカートリッジを好適に適用することができ、前記各色の着色インク及び透明インクは各々別個にインクカートリッジに充填されることが好ましく、特開平５−１６３７７号公報に記載の変形可能な容器に収納してタンクとすることも可能である。また、特開平５−１６３８２に記載のようにサブタンクを有していると、インクのヘッドへの供給が更に安定する。また、特開平８−１７４８６０号公報に記載のようにインク供給室の圧力が低下した場合に、弁の移動によりインクを供給する形態のカートリッジを用いることも可能である。
これらのインク保持手段において、ヘッド内のメニスカスを適切に保つための負圧付与方法としては、インク保持手段の高さ、すなわち水頭圧による方法、インク流路中に設けたフィルタの毛細管力による方法、ポンプ等により圧力を制御する方法、特開昭５０−７４３４１号公報に記載のインクをインク吸収体に保持しその毛細管力により負圧を付与する方法、等が好適である。
【００３２】
本発明の像形成装置は、着色インク及び無色インクの温度を安定化する安定化手段を備えることが好ましい。温度を一定に保つ部位は、インクを保持するインク保持手段（インクカートリッジやタンク等（中間タンクがある場合は中間タンク））からノズル射出面までの配管系、部材の全てが対象となる。
【００３３】
インクの吐出は、射出安定性を高める観点から、各インクを４０〜８０℃に加熱し、インクの粘度を３０ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは２０ｍＰａ・s以下に下げた後に行なうようにすることが好ましい。一般に、活性エネルギー線硬化型のインクでは、概して水性インクより粘度が高いため、温度変動による粘度変動幅が大きい。インクの粘度変動はそのまま、液滴サイズ、液滴射出速度に大きく影響し、画質劣化を引き起こしやすいため、インクの温度をできるだけ一定に保つことが重要である。したがって、インクの温度を検出する検出手段、インクを加熱するインク加熱手段、及び検出されたインクの温度に応じてインク加熱手段による加熱を制御する制御手段を備えていることが好ましい。
【００３４】
インクの温度をコントロールする方法としては、特に制限はないが、例えば、温度センサを各配管部位に複数設け、インクの流量、環境温度に応じた加熱制御が行なえるようにすることが望ましい。また、ヘッドユニットは、外気からの温度の影響を受けないように熱的に遮断もしくは断熱されていることが好ましい。また、加熱に要するプリンタ立上げ時間を短縮するため、あるいは熱エネルギーのロスを低減するために、他部位との断熱を行なうと共に、被加熱対象の熱容量を小さくすることが好ましい。あるいは、インクの温度に応じて吐出ヘッドへの印加エネルギーを制御することも好適である。
【００３５】
インクの温度は、設定温度±５℃であるのが好ましく、より好ましくは設定温度±２℃、更に好ましくは設定温度±１℃である。
【００３６】
ＬＥＤ露光装置１４は、機内のヘッドの主走査方向の上流側、つまり図２においてヘッドの副走査方向の右手側に、第１の吐出ヘッドあるいは第１の吐出ヘッド及び第２の吐出ヘッドから吐出されて着弾した被記録媒体上のインク滴に対して照射可能なように設けられている。ＬＥＤ露光装置１４には、波長が３９０ｎｍ以下の光を発光する発光ダイオード（ＬＥＤ）が取り付けられ、第１の吐出ヘッド又は、第１の吐出ヘッド及び第２の吐出ヘッドからの吐出と同時にあるいは吐出の後に、波長３９０ｎｍ以下の光を照射できるようになっている。
【００３７】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、複数個のチップを副走査方向に等間隔に配列して構成されたものであり、例えば、本実施形態で示した装置では、具体的には、８個のＮＣＣＵ０３３（波長３６５ｎｍ；日亜化学工業（株）製）が、ヘッドユニットのノズル列と平行に７ｍｍ間隔で、インクが着弾した被記録媒体と約１０ｍｍ離れた位置に配列されている。このＬＥＤは、１チップあたり２．２５Ｗの電力を消費し、約１００ｍＷの光出力にて発光する。このように、列状に配列し、約１０ｍｍ離れた位置に配置することにより、被記録媒体上では約１７０ｍＷ／ｃｍ2の露光パワーが得られるようになっている。
【００３８】
また、ＬＥＤ露光装置１４は、第１及び第２の吐出ヘッドと連結されて一体化した構造となっており、各ヘッドユニットがインクを必要に応じて打滴しながら移動すると同時にＬＥＤ露光装置１４も移動できるように構成されている。第１の吐出ヘッド１１のみ、あるいは第１の吐出ヘッド１１及び第２の吐出ヘッド１２からインクが被記録媒体上に打滴されると同時又は打滴された後に、ＬＥＤより光照射され、吐出ヘッドと露光装置とがともにノズル列と直交する主走査方向に移動することにより、着弾前にあるいは着弾直後にインクの硬化反応が開始される。
【００３９】
本発明の像形成装置を構成する照射手段としては、上記のＬＥＤ露光装置（発光ダイオード）に限られるものではなく、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ等を用いてもよいし、半導体レーザ、蛍光灯等を用いてもよい。また、熱陰極管、冷陰極管、電子線、Ｘ線等、インクの重合反応が進行する光源、電磁波等を用いることができる。
ＷＯ９９／５４４１５号に記載の光ファイバーを用いた方法やコリメートされた光源をヘッドユニット側面に設けた鏡面に当ててＵＶ光を照射する方法を用いてもよい。
メタルハライドランプを用いる場合、ランプは１０〜１０００Ｗ／ｃｍのものが好ましい。
また、被記録材料の表面での照度としては、１ｍＷ／ｃｍ2〜１００Ｗ／ｃｍ2の範囲が好ましい。
【００４０】
また、照射手段に高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を使用する場合、これらは放電に伴ないオゾンを発生するため、排気手段を有することが好ましい。排気手段は、インク吐出時に発生するインクミストの回収を兼ねるべく配置してあることが好適である。
【００４１】
次に、活性エネルギー線の好ましい照射条件について説明する。
基本的な照射方法は、特開昭６０−１３２７６７号公報に記載があるが、具体的には、ヘッドユニットの近隣にあるいは両側に照射手段を設け、吐出ヘッドと一体的に走査させることにより行なえる。駆動を伴なわない別光源を用いて硬化を完了させてもよい。
照射は、インクの吐出と同時に、あるいはインクの着弾後一定時間をおいて行なうことができる。着弾後一定時間をおいて照射する場合、着弾から照射までの時間は０．０１〜０．５秒とすることが好ましく、より好ましくは０．０１〜０．３秒、更に好ましくは０．０１〜０．１５秒である。着弾から照射までの時間を極短時間にすることで、インクが硬化前に滲むのを防止することができる。
【００４２】
硬化させるための活性エネルギー線がインク吐出ノズルに照射されると、ノズル面表面に付着したインクミスト等が固化し、インク吐出の妨げとなる可能性があるため、ノズルへの照射を最小限に留めるため、遮光等の措置を施すことが好ましい。具体的には、ノズルプレートへの照射を防止する隔壁を設ける、あるいは迷光を低減するべく被記録材への入射角を限定するための手段を設ける等が好適である。
【００４３】
温度センサ１５、湿度センサ１６は、第１の吐出ヘッド１１及び第２の吐出ヘッド１２の近隣に、像形成装置内の被記録媒体の被照射面近傍の雰囲気の温度、湿度の検出がおこなえるように取り付けられ、電気的に制御装置１３と接続されている。検出された温度、湿度は、制御装置１３からの要求により吐出タイミングに合わせて送られるようになっている。
【００４４】
被記録媒体の被照射面近傍とは、被記録媒体の被照射部分の表面から３００ｍｍ以内の範囲をいい、この範囲内に温度センサ、湿度センサを配置することが良好な硬化反応を確保するのに有効である。
【００４５】
上記の第１の吐出ヘッド１１、第２の吐出ヘッド１２、ＬＥＤ露光装置１４、温度センサ１５、及び湿度センサ１６等は、制御装置１３と電気的に接続されており、制御装置１３によって動作タイミングが制御されるようになっている。この制御装置１３は、透明インクを着色インクと重畳するように位置制御して打滴を行なうと共に、透明インクの打滴時の打滴量を被記録媒体上に打滴される着色インクの打滴量の増減に応じて制御する打滴制御を担うものである。
【００４６】
以下、本実施形態の像形成装置を用いて行なう画像の形成について、図３〜図６を参照して、制御装置１３により打滴制御して行なう画像形成プロセスを中心に説明する。
【００４７】
本実施形態で画像を形成する際の基本的な信号の流れ（制御プロセス）を図３に示す。ここで、従来は図１０及び図１１−（ａ）〜（ｂ）に示すような信号の流れが一般的であるが、本実施形態では、図３中の「＊」が示されたステップ、具体的には、プリント制御の際の温湿度センサからの温湿度の取り込み（図４中のステップ１４０）や、プリント制御の際のヘッド駆動回路への信号伝達を透明インク量の計算を待って行なう経路（図４中のステップ１６０）を設けて構成されている。さらに、後述するようにＴインク吐出ヘッドユニットからのインクの吐出は、第１の吐出ヘッドから着弾した着色インクのインク滴と重畳するように行なわれる。
【００４８】
プリント制御が開始されると、装置内のメモリに記憶された画像情報が打滴信号処理部に送られ、打滴信号に対応する打適量に応じて選択的に透明インク量の計算を行ないあるいは行なわずに、吐出ヘッドの主走査と同期してヘッド駆動回路、ＬＥＤ駆動回路を経て対応するヘッドユニットによるインクの吐出、ＬＥＤの点灯を行ない、さらに副走査の動作を行なって画像の形成を終了する。
以下、図４〜図５に示す打滴制御ルーチンを参照して具体的に説明する。
【００４９】
本実施形態の像形成装置と電気的に接続された不図示の情報処理装置（例えばコンピュータ）から画像形成の要求がなされると、図４に示す打滴制御ルーチンが実行される。
本ルーチンが実行されると、まずステップ１００において、装置内の画像メモリに記憶された画像情報が打滴信号処理部に取り込まれ、画像情報に基づいて可視画像を形成するための打滴信号に対応する必要打適量、つまり画像を形成するために打滴される着色インクの打滴量（Ｗインク、ＢＫインク、Ｙインク、Ｍインク、Ｃインク各々の必要打滴量）が決定される。
【００５０】
ステップ１２０において、画像を１ｍｍ四方の領域に分割して各々の領域の着色インクの打滴量を計算し、打滴量の値が１０ｇ／ｍ2以下であるか否か、すなわち透明インクを打滴するか否かが判定される。
【００５１】
ステップ１２０において、打滴すると判定されたときには、次のステップ１４０において、温度センサ１５及び湿度センサ１６から装置内の被記録媒体の被照射面近傍の温度ｔと湿度ｓとが取り込まれ、ステップ１６０において、着色インクの必要打滴量と、取り込まれた温度ｔ及び湿度ｓとから、透明インクの必要打滴量が算出される。
なお、ステップ１２０において、透明インクを打滴する必要がないと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。
【００５２】
ここで、ステップ１６０で透明インクの必要打滴量を決定する具体的な打滴量制御ルーチンを図５を参照して更に説明する。
上記のように、ステップ１４０において温度ｔ及び湿度ｓが取り込まれると、ステップ３００において、取り込まれた湿度ｓが、２０％ＲＨ未満であるか否かが判定される。
【００５３】
ステップ３００において、湿度ｓが２０％ＲＨ未満であり、装置内が乾燥した環境にあると判定されたときには、光照射による硬化が不充分となるおそれがないので、ステップ４００に移行し、透明インクの必要打適量を０（ゼロ）とした後、次のステップ１８０に移行する。
【００５４】
逆にステップ３００において、湿度ｓが２０％ＲＨ以上であると判定されたときには、ＬＥＤ露光装置の光照射による硬化が不充分となるおそれがあるので、次のステップ３２０において、さらにｙ＜−２ｘ＋６０の関係を満たすか否かが判定される。
【００５５】
ステップ３２０において、ｙ＜−２ｘ＋６０を満たすと判定されたときには、ＬＥＤから光照射された際の硬化が不充分となるおそれがないので、ステップ４００において、透明インクの必要打適量を０（ゼロ）として、次のステップ１８０に移行する。
【００５６】
逆にステップ３２０において、ｙ＜−２ｘ＋６０を満たさないと判定されたときには、ステップ３４０において、透明インクを吐出する必要のある領域を示した図６に示す温度と湿度との関係から、被記録媒体上に着弾した着色インクの硬化性を損なわない打適量の下限値が決定される。そして、ステップ３６０において、第１の吐出ヘッド１１から吐出される画像形成に必要な着色インクの必要打滴量（各色インクの打滴総量）ｐ1が、ステップ３４０で決定された下限値ｐ未満であるか否かが判定される。
【００５７】
ここで、透明インクを吐出する必要のある領域は、図６に示すｙ＞−２ｘ＋６０の範囲であり、例えば５〜１０ｇ／ｍ2の範囲で着色インクと重畳するように吐出することで硬化性能（硬化感度）を高めることができ、低濃度領域で良好に階調再現することができる。
【００５８】
着色インクに重畳するように透明インクを打滴する方法については、被記録媒体を固定しておき、第１の吐出ヘッド１１及び第２の吐出ヘッド１２を移動させることにより重畳させてもよいし、逆に吐出ヘッドを固定しておき、被記録材料を機械的に所定方向に往復移動すると共に、それと直交方向に間欠移動させることにより重畳させるようにしてもよい。
【００５９】
また、重畳させて打滴を行なうと、副走査の精度不良に伴なうムラを見えにくくする効果もあり、高画質を実現に効果的である。このとき、ヘッドの移動速度、被記録材料の移動量、ノズル数の関係を適宜設定することにより、画質と記録速度の関係を好ましい関係に設定することが可能である。
【００６０】
ステップ３６０において、着色インクの必要打滴量ｐ1が下限値ｐ未満であると判定されたときには、ステップ３８０において、下限値ｐから着色インクの必要打滴量ｐ1を減算した透明インクの必要打適量ｐ2が算出され、次のステップ１８０に移行する。
【００６１】
ステップ３６０において、着色インクの必要打滴量ｐ1が下限値ｐ以上であると判定されたときには、打滴密度が高く、高濃度の画像部分であって、ＬＥＤ露光装置からの光照射による硬化が良好に行なわれるので、透明インクの打滴を行なう必要がなく、透明インクの必要打適量を０（ゼロ）として、次のステップ１８０に移行する。
【００６２】
上記のようにして、第１の吐出ヘッド１１から打滴される着色インクの必要打滴量をもとに透明インクの必要打適量を得た後、ステップ１８０において、第１及び第２の吐出ヘッドの主走査と同期して、各色のヘッドユニットを駆動すると共に、ＬＥＤ露光装置のＬＥＤを点灯する。
【００６３】
このとき、第１の吐出ヘッド１１から各色の着色インクを吐出すると同時にあるいは着色インクの吐出後又は着弾後に、被記録媒体上において各色の着色インクの一部もしくは全部に透明インクが重畳するように制御しながら透明インクは吐出される。
特に着色インクの打適量が少なく打滴密度の低い低濃度画像を形成しようとするときには、インク滴同士が合一することなく単独で存在するインク滴が多く存在し、雰囲気中の水分等の影響を受けて光硬化反応が阻害されやすいが、着色インクに重畳させて透明インクを付与することにより、インク滴の空気と接触する面積を低減し、高感度に硬化が行なえ、低濃度領域で良好な階調再現性を得ることができる。
【００６４】
主走査の終了後、次のステップ２００において、所定量だけ副走査を行なって吐出ヘッドを移動させる。そして、ステップ２２０において、所望の画像の形成が終了したか否かが判定され、未だ画像が形成されていないと判定されたときには、ステップ１４０に戻って、上記と同様の操作を繰り返す。また、ステップ２２０において、画像の形成が終了したと判定されたときには、そのまま本ルーチンを終了する。
【００６５】
このように、本実施形態では、１ｍｍ四方の領域の各々について、インク打滴量を計算し、各々の領域内の透明インクの打滴量が図６で決定されるインク量となるように、透明インクの打滴量が制御される。
【００６６】
本実施形態では、温度と湿度の双方を検出するようにし、温度及び湿度の双方をもとに透明インクの打滴の有無及び打滴量を制御するようにしたが、必ずしも温度及び湿度の両方に基づく必要はなく、温度又は湿度のいずれか一方に基づいて制御するようにしてもよいし、あるいは温度及び湿度のいずれも検出せずに例えば着色インクの打滴量のみに基づいて制御するようにしてもよい。
【００６７】
また、画像を形成するうえで、被記録材料上でのインクの着弾径としては、着色インク及び透明インク（無色インク）のいずれも、１０〜５００μｍの範囲が好適であり、したがって吐出時のインク滴の直径は５〜２５０μｍの範囲が好ましく、このときのノズル径は１５〜１００μｍであることが好ましい。
【００６８】
画像を形成する場合、５０〜２４００ｄｐｉが好ましいが、そのためにはヘッドのノズル密度は１０〜２４００ｄｐｉであることが好ましい。ここで、ヘッドのノズル密度は低くとも、被記録材料の搬送方向に対して傾ける、あるいは複数のヘッドユニットを相対的にずらして配置することにより、ノズル間隔の大きいヘッドで高密度の着弾を実現することが可能である。また、上記のようにヘッドもしくは被記録材の往復移動により、低ノズルピッチでヘッドが移動するごとに被記録材を所定量搬送させ、インク滴を異なる位置に着弾させることにより、高密度の画像記録を実現することができる。
【００６９】
被記録材料への着色インクの打滴量としては、良好な階調を再現する観点から、０．０５〜２５ｇ／ｍ2の範囲で任意に制御できることが好適であり、これを実現するためにヘッドから吐出するインク滴の大きさ、数量を制御することが好ましい。
【００７０】
第１の吐出ヘッド及び第２の吐出ヘッドと被記録材料との間隔は、０．５〜２ｍｍ程度が好ましい。間隔が前記範囲内であると、ヘッドもしくは被記録材料の移動に伴なう空気の流れでインク滴の飛翔が乱れたり、着弾位置精度が低下することがなく、被記録材料の凹凸、搬送機構に起因する振動等により両者が互いに接触する危険性を回避できる。
【００７１】
以下、被記録材料、着色インク及び無色インクについて詳細に説明する。なお、ここで説明する被記録材料、着色インク及び無色インクの詳細については、後述する第２実施形態においても同様である。
【００７２】
［被記録材料］
被記録媒体としては、インク浸透性の被記録媒体、インク非浸透性の被記録媒体をともに使用することができる。
前記インク浸透性の被記録媒体としては、普通紙、インクジェット専用紙、コート紙、電子写真共用紙、布、不織布、多孔質膜、高分子吸収体等が挙げられる。これらについては特開２００１−１８９１５４９号公報などに「被記録材料」として記載されている。
【００７３】
前記インク非浸透性の被記録媒体としては、アート紙、合成樹脂、ゴム、樹脂コート紙、ガラス、金属、陶器、木材等が挙げられる。加えて各機能を付加するために、これら材質を複数組み合わせ複合化した基材も挙げることができる。
【００７４】
前記合成樹脂としては、いかなる合成樹脂も用いることができるが、例えば、ポリエチレンテレフタレート、および、ポリブタジエンテレフタレート等のポリエステル；ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリウレタン、および、ポリプロピレン等のポリオレフィン；並びに、アクリル樹脂、ポリカーボネート、および、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等や、ジアセテート、トリアセテート、ポリイミド、セロハン、及びセルロイド等が挙げられる。
【００７５】
前記合成樹脂を用いた基材の形状（厚み）は、フィルム状でもよいし、カード状又はブロック状でもよく、特に限定されることなく、所望の目的に応じて適宜選定することができる。
また、合成樹脂は透明であっても不透明であってもよい。合成樹脂の使用形態としては、いわゆる軟包装に用いられるフィルム状で用いることが好ましい態様の一つであり、各種非吸収性のプラスチック及びそのフィルムを用いることができる。各種プラスチック製のフィルムとしては、例えば、ＰＥＴフィルム、ＯＰＳフィルム、ＯＰＰフィルム、ＯＮｙフィルム、ＰＶＣフィルム、ＰＥフィルム、および、ＴＡＣフィルムを挙げることができる。
【００７６】
前記樹脂コート紙としては、例えば、透明ポリエステルフィルム、不透明ポリエステルフィルム、不透明ポリオレフィン樹脂フィルム、及び紙の両面がポリオレフィン樹脂でラミネートされた樹脂被覆紙などが挙げられ、前記樹脂被覆紙が特に好ましい。
【００７７】
次に、着色インク及び無色インクを構成する成分について略説する。
着色インク及び無色インクは、重合性化合物と光重合開始剤及び／又は増感剤とを少なくとも含み、画像記録後、活性エネルギー線の照射によって記録画像の硬化が可能なように構成され、着色インクは更に色材を含んでなる。また、着色インク及び無色インクは、必要に応じて、有機溶剤や、各種添加剤などの他の成分を用いて構成することができる。
【００７８】
前記重合性化合物は、光重合開始剤から発生される活性種により重合反応を生起し、硬化する化合物であり、例えば、ラジカル重合性化合物、カチオン重合性化合物が挙げられ、一種又は二種以上を適宜選択することができる。
【００７９】
前記ラジカル重合性化合物は、分子中にラジカル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも１つ有する化合物であり、モノマー、オリゴマー、ポリマー等の化学形態を持つものが含まれる。単官能の化合物及び官能基が２つ以上の多官能化合物のいずれも用いることができ、好ましくは多官能化合物である。例えば、（メタ）アクリレートが好適であり、単官能及び二官能以上の（メタ）アクリレートを適宜選択することができる。
前記カチオン重合性化合物としては、光カチオン重合性モノマーとして知られる各種公知のカチオン重合性のモノマーを使用することができる。例えば、特開平６−９７１４号、特開２００１−３１８９２号、同２００１−４００６８号、同２００１−５５５０７号、同２００１−３１０９３８号、同２００１−３１０９３７号、同２００１−２２０５２６号などの各公報に記載の、ビニルエーテル化合物、オキセタン化合物、オキシラン化合物などが挙げられる。
【００８０】
前記光重合開始剤は、活性エネルギー線の作用又は増感色素の電子励起状態との相互作用を経て化学変化を生じ、ラジカル、酸、又は塩基の少なくとも１種を生成する化合物である。具体的には、活性エネルギー線の付与により活性なラジカル種を発生して重合性化合物（すなわちインク）の重合硬化を開始、促進する開始剤、活性エネルギー線の付与によりカチオン種を発生して同様に重合性化合物（すなわちインク組成物）の重合硬化を開始、促進する開始剤などが含まれ、下記の重合開始剤の中から適宜選択できる。
【００８１】
光重合開始剤としては、例えば、 Bruce M. Monroeら著、Chemical Revue,93,435(1993). や、R.S.Davidson著、Journal of Photochemistry and biology A :Chemistry,73.81(1993). 、J. P. Faussier "Photoinitiated Polymerization-Theory and Applications" :Rapra Review vol.9, Report, Rapra Technology(1998).、M.Tsunooka et al.,Prog.Polym.Sci.,21,1(1996). に記載されたものが挙げられる。また、「イメージング用有機材料」（有機エレクトロニクス材料研究会編、ぶんしん出版（１９９３年）、ｐ．１８７〜１９２参照）に化学増幅型フォトレジストや光カチオン重合に利用される化合物として記載されている化合物が挙げられる。更には、F. D.Saeva,Topics in Current Chemistry,156,59(1990).、G. G. Maslak, Topics in Current Chemistry, 168, 1 (1993).、H. B. Shuster et al, JACS, 112, 6329 (1990).、I. D. F.Eaton et al, JACS, 102, 3298(1980). 等に記載の、増感色素の電子励起状態との相互作用を経て酸化的もしくは還元的に結合解裂を生じる化合物群も挙げることができる。
好ましい光重合開始剤として、芳香族ケトン類、芳香族オニウム塩化合物、有機過酸化物、ヘキサアリールビイミダゾール化合物、ケトオキシムエステル化合物、ボレート化合物、アジニウム塩化合物、メタロセン化合物、活性エステル化合物、炭素ハロゲン結合を有する化合物、等が挙げられる。
【００８２】
増感剤としては、以下に列挙する化合物類に属しており、かつ３９０ｎｍ以下の波長領域に吸収波長を有するものが挙げられる。
例えば、多核芳香族類（例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン、２−エチル−９，１０−ジメトキシアントラセン等）、キサンテン類（例えば、フルオレッセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンＢ、ローズベンガル等）、シアニン類（例えば、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン等）、メロシアニン類（例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン等）、チアジン類（例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー等）、アクリジン類（例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン等）、アントラキノン類（例えば、アントラキノン等）、スクアリウム類（例えば、スクアリウム等）、クマリン類（例えば、７−ジエチルアミノ−４−メチルクマリン等）などが挙げられる。
【００８３】
本発明に係る着色インク及び／又は無色インクは、上記の光重合開始剤及び増感剤の少なくとも一方を含有することが好ましい。
【００８４】
前記色材には、特に制限はなく、用途に応じて公知の種々の色材（顔料、染料）を適宜選択して用いることができる。例えば、耐候性に優れた画像を形成する観点では、顔料が好ましい。また、染料としては油溶性染料が好ましい。
【００８５】
前記顔料としては、特に限定されるものではなく、一般に市販されている全ての有機顔料及び無機顔料、又は顔料を、分散媒として不溶性の樹脂等に分散させたもの、あるいは顔料表面に樹脂をグラフト化したもの等を用いることができる。また、樹脂粒子を染料で染色したもの等も用いることができる。
これらの顔料としては、例えば、伊藤征司郎編「顔料の辞典」（２０００年刊）、Ｗ．Ｈｅｒｂｓｔ，Ｋ．Ｈｕｎｇｅｒ「Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｐｉｇｍｅｎｔｓ」、特開２００２−１２６０７号公報、特開２００２−１８８０２５号公報、特開２００３−２６９７８号公報、特開２００３−３４２５０３号公報に記載の顔料が挙げられる。
【００８６】
顔料粒子の体積平均粒径は、０．０２〜０．６０μｍが好ましく、最大粒径は３μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは、１μｍ以下となるよう、顔料、分散剤、分散媒体の選定、分散条件、濾過条件を設定することができる。
【００８７】
顔料は分散して用いることができ、分散には例えば、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、ジェットミル、ホモジナイザー、ペイントシェーカー、ニーダー、アジテータ、ヘンシェルミキサ、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、パールミル、湿式ジェットミル等の分散装置を用いることができる。
顔料の分散には、分散剤を添加することも可能であり、分散剤として水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアマイドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ポリアクリレート、脂肪族多価カルボン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル燐酸エステル、顔料誘導体等を挙げることができる。また、ルーブリゾール社のＳｏｌｓｐｅｒｓｅシリーズなどの市販の高分子分散剤を用いることも好ましい。
【００８８】
前記染料としては、従来公知の化合物（染料）から適宜選択して使用することができる。具体的には、特開２００２−１１４９３０号公報の段落［００２３］〜［００８９］に記載されている染料などが挙げられる。
【００８９】
イエロー染料としては、例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、開鎖型活性メチレン化合物類を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、例えば、カップリング成分として開鎖型活性メチレン化合物を有するアゾメチン染料、例えば、ベンジリデン染料やモノメチンオキソノール染料等のようなメチン染料、例えば、ナフトキノン染料、アントラキノン染料等のキノン系染料などがあり、これ以外の染料としては、キノフタロン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、アクリジン染料、アクリジノン染料等を挙げられる。
【００９０】
マゼンタ染料としては、例えば、カップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピラゾロン類、ピリドン類、ピラゾロトリアゾール類、閉環型活性メチレン化合物類（例えば、ジメドン、バルビツール酸、４−ヒドロキシクマリン誘導体）、電子過剰ヘテロ環（例えば、ピロール、イミダゾール、チオヘン、チアゾール誘導体）、を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、例えば、カップリング成分としてピラゾロン類、ピラゾロトリアゾール類を有するアゾメチン染料、例えばアリーリデン染料、スチリル染料、メロシアニン染料、オキソノール染料のようなメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料、例えばナフトキノン、アントラキノン、アントラピリドンなどのキノン系染料、例えばジオキサジン染料などのような縮合多環系染料等を挙げることができる。
【００９１】
シアン染料としては、例えば、インドアニリン染料、インドフェノール染料のようなアゾメチン染料、シアニン染料、オキソノール染料、メロシアニン染料のようなポリメチン染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料のようなカルボニウム染料；フタロシアニン染料、アントラキノン染料、例えばカップリング成分としてフェノール類、ナフトール類、アニリン類、ピロロピリミジン−オン、ピロロトリアジン−オン誘導体を有するアリール若しくはヘテリルアゾ染料、インジゴ・チオインジゴ染料を挙げることができる。
【００９２】
前記染料の中でも、油溶性のものが好ましい。「油溶性」とは、２５℃の水への溶解度（水１００ｇに溶解する色素の質量）が１ｇ以下であるものを意味し、好ましくは０．５ｇ以下、より好ましくは０．１ｇ以下である。したがって、いわゆる水に不溶性の油溶性染料が好ましい。
【００９３】
顔料などの諸成分の分散媒としては、溶剤を添加してもよく、また、無溶媒で、低分子量成分である前記重合性化合物を分散媒として用いてもよいが、本発明に係るインクを活性エネルギー線硬化型のインクに構成するときには、インクを被記録媒体上に打滴後、硬化させるため、無溶剤であることが好ましい。これは、硬化されたインク画像中に溶剤が残留すると、耐溶剤性が劣化したり、残留する溶剤のＶＯＣ（Volatile Organic Compound）の問題が生じるためである。かかる観点から、分散媒としては重合性化合物を用い、中でも、最も粘度が低いカチオン重合性モノマーを選択することが、分散適性やインクのハンドリング性向上の点で好ましい。
【００９４】
本発明における着色インク及び無色インクの少なくとも一つは、カチオン重合性インクであることが好ましく、上記のカチオン重合性化合物を用いた系が好適である。
【００９５】
着色インク及び無色インクには、前記成分以外に、目的に応じて、界面活性剤、増感色素、感度を一層向上あるいは酸素による重合阻害を抑制する等の作用を有する共増感剤、重合禁止剤、褪色防止するための紫外線吸収剤や有機系及び金属錯体系の褪色防止剤、安定性向上のための酸化防止剤、射出物性の制御のための導電性塩類、有機溶剤、膜物性を調整するための高分子化合物など、種々の添加剤を併用することができる。
【００９６】
次に、着色インク及び無色インクの好ましい物性について詳述する。
インクは、吐出時の温度におけるインクの粘度が、５〜３０ｍＰａ・ｓであることが好ましく、７〜２０ｍＰａ・ｓが更に好ましい。このため、前記範囲になるように適宜組成比を調整し決定することが好ましい。
また、室温（２５〜３０℃）でのインクの粘度は、７〜１２０ｍＰａ・ｓが好ましく、１０〜８０ｍＰａ・ｓが更に好ましい。
粘度は、ＲＥ８０型粘度計（東機産業（株）製）を用いて測定されるものである。
【００９７】
着色インク及び無色インクの表面張力（２５℃）としては、１０ｍＮ／ｍ以上が好ましく、２０〜５０ｍＮ／ｍがより好ましい。ポリオレフィン、ＰＥＴ、コート紙、非コート紙など様々な被記録媒体に記録する場合、滲みや浸透の観点から、前記表面張力は３０ｍＮ／ｍ以上が好ましく、濡れ性の点では４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。表面張力は、表面張力計ＣＡＶＰ-Ａ３（協和界面科学（株）製）を用いて測定されるものである。
【００９８】
（第２実施形態）
本発明の像形成装置の第２実施形態を図７〜図８を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態における透明インクの打滴の必要の有無及びその打適量の判断を他の温度−湿度関係図に基づいて行なうようにしたものである。
【００９９】
なお、像形成装置の基本的な構成は、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１００】
本実施形態では、画像形成の要求がなされると、第１実施形態と同様に図４に示す打滴制御ルーチンが実行され、その後、図４のステップ１６０において、透明インクの必要打滴量を決定するための制御ルーチンとして、図７に示す打滴量制御ルーチンが実行される。本実施形態の打滴量制御ルーチンについて、図７〜図８を参照して説明する。
【０１０１】
第１実施形態と同様にステップ１４０において、温度ｔ及び湿度ｓが取り込まれると、ステップ５００において、取り込まれた湿度ｓが４０％ＲＨ未満であるか否かが判定される。
【０１０２】
ステップ５００において、湿度ｓが４０％ＲＨ未満であり、装置内が乾燥した環境にあると判定されたときには、光照射による硬化が不充分となるおそれがないので、ステップ５８０において透明インクの必要打適量を０（ゼロ）として、次のステップ１８０に移行する。逆に、湿度ｓが４０％ＲＨ以上（８０％ＲＨ以下）であると判定されたときには、ＬＥＤ露光装置の光照射による硬化が不充分となるおそれがあるので、ステップ５２０に移行する。
【０１０３】
本実施形態における、透明インクを吐出する必要のある領域は、図８に示す湿度４０％以上の範囲であり、例えば５〜１０ｇ／ｍ2の範囲で着色インクと重畳するように吐出することで硬化性能を高めることができ、低濃度領域で良好に階調再現することができる。
【０１０４】
なお、ステップ５２０〜ステップ５８０の処理は、第１実施形態におけるステップ３４０〜ステップ４００の処理と同様に行なわれる。
【０１０５】
上記のように、本実施形態においても、着色インクの打滴密度の低い低濃度画像を形成しようとする場合に、着色インクに重畳させて透明インクを付与することによりインク滴の空気と接触する面積を低減することで、空気中の水分等の影響による光硬化反応が阻害されるのを回避でき、高感度に硬化が行なえ、低濃度領域で良好な階調再現性を得ることができる。
【０１０６】
本実施形態でも、温度と湿度の双方を検出するようにし、温度及び湿度の双方をもとに透明インクの打滴の有無及び打滴量を制御するようにしたが、必ずしも温度及び湿度の両方に基づく必要はなく、温度又は湿度のいずれか一方に基づいて制御するようにしてもよいし、あるいは温度及び湿度のいずれも検出せずに例えば着色インクの打滴量のみに基づいて制御するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、上記した実施形態においては、高感度に硬化できたか否かの判断は、着色インク及び透明インクの吐出と硬化を上記のように重畳しながら繰り返し行ない、光照射直後にインク画像の表面に紙をあて、１００Ｋｇ／ｍ2の圧力をかけてインクが紙側に転写されたか否かで行なうことができる。紙側に転写した場合は、硬化が不充分（感度不足）であるとし、転写されない場合に硬化が良好（高感度）であるとする。
【０１０８】
実施形態に用いる着色インク及び透明インクの組成、並びに被記録材料の詳細については、第１実施形態と同様であり、好ましい範囲も同様である。
【実施例】
【０１０９】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【０１１０】
（実施例１）
既述の第１実施形態で詳述したように、図１〜２に示すように、着色インクを吐出するヘッドユニットを内装した第１の吐出ヘッド１１と、透明インクを吐出する第２の吐出ヘッド１２と、透明インクを着色インクと重畳するようにその打滴時の打滴量を着色インクの打滴量に応じて制御する制御装置１３と、３６５ｎｍの光を照射するＬＥＤ露光装置１４と、装置内の被照射面上の雰囲気の温度、湿度をそれぞれ検出する温度センサ１５、湿度センサ１６とを設けて構成された像形成装置を用意した。ノズル、ＬＥＤは既述の通りである。なお、本実施例では、第１の吐出ヘッドには、Ｃインク吐出用ヘッドユニットにシアンインクを装填してシアン画像のみの記録を行なうようにした。
【０１１１】
また、被記録媒体には、ＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)フィルムを用い、インクが着弾するＰＥＴフィルムは、気密性を有するアルミ製の箱の、縦横１０ｍｍの間隔で直径０．５ｍｍの穴が開けられた厚さ５ｍｍのアルミ平板で形成された上面に載置されており、箱に接続された吸引チューブを介してポンプにより穴部で吸引されるようになっている。
【０１１２】
上記の像形成装置を用い、上記した図４〜図５に示す打滴制御ルーチンにしたがって、下記のように画像を形成した。
【０１１３】
＜顔料分散体の調製＞
まず、下記表１に示す顔料と重合性化合物と分散剤とをボールミルに入れて直径０．６ｍｍのジルコンビーズを用いて１６時間分散し、顔料分散体−１を得た。顔料分散体の平均粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で測定した。
【０１１４】
【表１】
2007268789.tif 000003
【０１１５】
＜シアンインクの調製＞
下記組成中の各成分を撹拌混合し、５．０μｍのメンブランフィルターで濾過してシアンインクを調製した。
<組成>
・モノマー：（３',４'−エポキシシクロヘキサン）メチル−３,４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート                                              …３０ｇ
（セロキサイド２０２１Ａ、ダイセル・サイテック社製）
・モノマー：ビス〔１−エチル（３−オキセタニル）〕メチルエーテル    …７０ｇ
（アロンオキセタンＯＸＴ−２２１、東亜合成社製）
・顔料分散体：前記表１の顔料分散体−１                              …１０ｇ
・光重合開始剤：（４−イソブチルフェニル）４−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファートとプロピレンカーボネートとの混合物
（Irgacure 250: チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）            …  ６.０ｇ
・増感剤：イソプロピルチオキサントン（Darocur ITX、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）                                                          …  ３.０ｇ
・界面活性剤：メガファックＦ４７５（ＤＩＣ社製）                    …  ０.２ｇ
【０１１６】
＜透明インクの調製＞
下記組成中の各成分を撹拌混合し、５．０μｍのメンブランフィルターで濾過して透明インクを調製した。
<組成>
・モノマー：（３',４'−エポキシシクロヘキサン）メチル−３,４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート                                              …３５ｇ
（セロキサイド２０２１Ａ、ダイセル・サイテック社製）
・モノマー：ビス〔１−エチル（３−オキセタニル）〕メチルエーテル    …７５ｇ
（アロンオキセタンＯＸＴ−２２１、東亜合成社製）
・光重合開始剤：（４−イソブチルフェニル）４−メチルフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスファートとプロピレンカーボネートとの混合物
（Irgacure 250: チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）            …  ６.０ｇ
・増感剤：イソプロピルチオキサントン（Darocur ITX、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）                                                          …  ３.０ｇ
【０１１７】
＜画像形成＞
まず、像形成装置に取り付けられた温度センサ、湿度センサにより装置内の温度、湿度を取り込み（このときの温湿度環境は、温度２５℃、湿度６０％ＲＨであった）、図６に示す温度と湿度との関係に基づいて、ＰＥＴフィルム上に図９−（ｂ）に示す画素配置となるように、主走査方向１５０ｄｐｉ（約0.17mm間隔）、副走査方向１５０ｄｐｉ毎に３０ｐｌ（ピコリットル）のシアンインク（打適量：１．０５ｇ／ｍ2）を打滴すると同時に３０ｐｌの透明インク４滴を、このシアン画素と同じ位置に重ねると共にシアン画素に隣接する位置（画素領域）に吐出した。このときの透明インクの平均打適量は６．２８ｇ／ｍ2であり、シアンインクとの合計の打適量は７．３３ｇ／ｍ2であった。
【０１１８】
続いて、吐出ヘッドからシアンインクと透明インクとがＰＥＴフィルム上に打滴されると同時に、ＬＥＤから波長３９０ｎｍの紫外光線を着弾したインクに照射した。照射は、吐出ヘッドとＬＥＤ照射装置とが一体となってノズル列と直交する副走査方向に移動することにより行なった。インクの硬化は、着弾直後の光照射によりが開始する。
以上のようにして、シアン画像を形成した。
【０１１９】
露光後の硬化の程度を、光照射直後にシアン画像の表面に紙をあて、１００Ｋｇ／ｍ2の圧力をかけてインクが紙側に転写されたか否かを目視により観察し、紙側に転写されなかった面積率により硬化度（％）を求めた。ここで使用した紙は、富士ゼロックス社製Ｃ２であって、転写する環境は温度２３℃、湿度６０％の環境である。
その結果、露光直後の硬化度は７０％であり、１０分経過後の硬化度は１００％であった。時間の経過と共に、硬化が進行するのは、光照射後も重合反応が進行する（いわゆる暗反応が進行する）ためと考えられる。なお、画素配置、打滴条件、及び硬化度の結果を下記表２に示す。
【０１２０】
（実施例２）
実施例１において、シアン画素と同じ位置及びこれに隣接する位置（画素部）に、シアン画素に重畳するように吐出した透明インクの量を、４滴から６滴（透明インクの平均打適量は９．４３ｇ／ｍ2）に変えたこと以外、実施例１と同様にしてシアン画像を形成した。シアンインクとの合計の打適量は１０．４８ｇ／ｍ2であった。
実施例１と同様にして、露光後の硬化の程度を評価したところ、露光直後の硬化度は１００％であった。なお、画素配置、打滴条件、及び硬化度の結果を下記表２に示す。
【０１２１】
（比較例１）
実施例１において、実施例１と同様にしてシアンインクのみを打滴し（図９−（ａ）に示す画素配置）、シアン画素と同じ位置及びこれに隣接する位置（画素部）に透明インクを打滴しなかったこと以外、実施例１と同様にしてシアン画像を形成した。シアンインクの打適量は１．０５ｇ／ｍ2である。
実施例１と同様にして、露光後の硬化の程度を評価したところ、露光直後では全く硬化しておらず、１０分経過後の硬化度も１０％に過ぎなかった。なお、画素配置、打滴条件、及び硬化度の結果を下記表２に示す。
【０１２２】
（比較例２）
実施例１において、シアンインクの打滴（図９−（ａ）に示す画素配置）を、主走査方向４５０ｄｐｉ、副走査方向４５０ｄｐｉ毎に３０ｐｌ（ピコリットル）吐出して行なうようにし（打適量：９．４３ｇ／ｍ2）、シアン画素と同じ位置及びこれに隣接する位置（画素部）に透明インクを打滴しなかったこと以外、実施例１と同様にしてシアン画像を形成した。シアンインクとの合計の打適量は９．４３ｇ／ｍ2のままである。
実施例１と同様にして、露光後の硬化の程度を評価したところ、露光直後の硬化度は５０％であり、１０分経過後の硬化度は７０％であった。なお、画素配置、打滴条件、及び硬化度の結果を下記表２に示す。
【０１２３】
（比較例３）
実施例１において、シアンインクを打滴すると同時に透明インクの吐出を行なうが、シアンインクと透明インクの画素配置が、図９−（ｃ）に示すように重畳しないように打滴してシアン画像を形成した。シアンインクと透明インクの合計の打適量は１０．４８ｇ／ｍ2である。
実施例１と同様にして、露光後の硬化の程度を評価したところ、露光直後の硬化度は６０％であり、１０分経過後の硬化度は８０％であった。なお、画素配置、打滴条件、及び硬化度の結果を下記表２に示す。
【０１２４】
【表２】
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【０１２５】
前記表２に示すように、シアンインクの吐出量が１０ｇ／ｍ2以下の場合に着弾したシアンインクと同じ位置、これに隣接する位置に透明インクを打滴し、透明インクがシアンインクに重畳する領域を形成するようにした実施例では、曝光後の硬化を良好に行なうことができた。これに対し、比較例では、露光直後の硬化度は低く、１０分経過後でも良好な硬化度が得られなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る像形成装置の構成を示す概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る像形成装置のヘッド構成及び照射部の構成を拡大して示す概念図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る像形成装置において実行されるプリント制御の信号の流れを説明するための流れ図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る像形成装置のプリント制御を行なう打滴制御ルーチンを示す流れ図である。
【図５】図４のステップ１６０における処理を具体的に行なう打滴制御ルーチンを示す流れ図である。
【図６】透明インクを吐出する必要のある領域とその量を示す温度と湿度との関係図である。
【図７】図４のステップ１６０における処理を具体的に行なう打滴制御ルーチンの他の例を示す流れ図である。
【図８】透明インクを吐出する必要のある領域とその量を示す温度と湿度との関係図である。
【図９】（ａ）は比較例１〜２での打滴位置を示す平面図であり、（ｂ）は実施例１〜２での打滴位置を示す平面図であり、（ｃ）は比較例３での打滴位置を示す平面図である。
【図１０】従来の像形成装置のヘッド構成を拡大して示す概念図である。
【図１１】（ａ）は従来の像形成装置におけるプリント制御の信号の流れを示す流れ図であり、（ｂ）は従来の像形成装置のプリント制御を行なう制御ルーチンを示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１２７】
１１…第１の吐出ヘッド
１２…第２の吐出ヘッド
１３…制御装置
１４…ＬＥＤ露光装置
１５…温度センサ
１６…湿度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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