(57)【要約】【課題】  記録ｄｕｔｙに応じて適度な加熱量が異なることで生じるインク粘度のばらつきを減らすことで、転写率を均一に近づけて記録品質の低下を抑制する。【解決手段】  転写式インクジェット記録において、中間画像の分割された領域ごとに、前記領域に付与されたインクが加熱手段で加熱された後に所定のインク粘度の範囲に収まるように、加熱手段を構成する複数の加熱素子をそれぞれ個別に制御する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体と、
前記中間転写体にインクを付与して中間画像を形成する記録ヘッドと、
前記中間画像が形成された前記中間転写体を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段で加熱された前記中間転写体に形成された前記中間画像を記録媒体に転写する転写手段と、
を有する記録装置であって、
前記加熱手段は分割された複数の加熱素子を含み、
前記中間画像の分割された領域ごとに、前記領域に付与されたインクが前記加熱手段で加熱された後に所定のインク粘度の範囲に収まるように、前記複数の加熱素子をそれぞれ個別に制御する制御手段を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記領域に対応する前記中間画像の記録ｄｕｔｙに関する情報に応じて、当該領域に対応して設けられた前記加熱素子による加熱を制御することを特徴とする、請求項１に記載の記録装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記記録ｄｕｔｙごとに前記加熱素子による加熱量と加熱後のインク溶媒の残存割合との対応関係を示すデータテーブルもしくは計算式を用いて、前記所定のインク粘度の範囲に収まるような前記加熱素子による加熱量を設定することを特徴とする、請求項２に記載の記録装置。
【請求項４】
前記加熱手段で加熱された前記中間転写体を冷却する冷却手段をさらに有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写式インクジェット記録方式の記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、中間転写体にインクジェット方式で中間画像（インク画像）をいったん形成して、形成した中間画像を記録媒体に転写する転写式インクジェット記録方式の記録装置が開示されている。良好な転写のためには中間画像のインク粘度が重要であるため、中間転写体に形成された中間画像をヒータなどで加熱することでインク溶媒を蒸発させて高粘度化する。特許文献１の装置では、中間転写体上に一枚の中間画像が形成し終わってから加熱することで、該中間画像の平均記録ｄｕｔｙに基づいて加熱制御が可能な転写式インクジェット記録方式の記録装置が提示されている。中間画像形成、加熱、転写の一連のプロセスを１つの記録サイクルとして記録媒体への画像形成を繰り返すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１８２９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
出願人は、１つの中間画像の全体を一律に加熱すると、加熱後の中間画像のインク粘度にばらつきが生じ、転写された画像の品質に影響を与える可能性があることを見出した。そのメカニズムについて説明する。
【０００５】
図１に示すグラフは、中間転写体の上におけるインクへの加熱量に対するインク溶媒の残存割合（％）を、インク調整時に含有される溶媒量を基準（１００％）としてプロットしたものである。９０％記録ｄｕｔｙ領域（Ａ）と２０％記録ｄｕｔｙ領域（Ｃ）についてそれぞれグラフにしている。加熱プロセスの最中にインク溶媒は徐々に蒸発していく。最終的に残存割合（％）が所定の範囲内となったら「適度なインク粘度」となる。本例では、「適度なインク粘度」は１６％〜８％の範囲である。グラフから判るように、「適度なインク粘度」を得るのに要する加熱量は、（Ａ）と（Ｃ）で異なる。つまり、中間画像を均一に加熱した場合、（Ｃ）では加熱量Ｅ１〜Ｅ２の範囲内で「適度なインク粘度」となるのに対して、（Ａ）ではＥ３〜Ｅ４の範囲内で「適度なインク粘度」となる。このように、記録ｄｕｔｙに応じて「適度なインク粘度」となるための加熱量が異なる。
【０００６】
特許文献１のように、加熱部が画像内を一様に加熱する場合には、最小記録ｄｕｔｙ領域と最大記録ｄｕｔｙ領域がともに「適度なインク粘度」となる加熱量を設定する。図１（ａ）の例では、加熱量Ｅ３〜Ｅ２の間の加熱量Ｅを与えることで、画像内がすべて「適度なインク粘度」となる。
【０００７】
しかしながら、最大記録ｄｕｔｙ領域と最小記録ｄｕｔｙ領域とは「適度なインク粘度」の許容範囲内ではあるものの、両者の「インク粘度」が異なる。つまり、最大記録ｄｕｔｙ領域は上側の転写不良領域（十分な粘度を有さず粘度不足）に近いインク粘度（点ｉ）となり、逆に最小記録ｄｕｔｙ領域は図１の各々のグラフの下側の転写不良領域（粘度過剰）に近いインク粘度（点ｉｉ）となる。
【０００８】
インク粘度が異なると、中間転写体から記録媒体への転写の特性が変化する。インク粘度が大きくなるほど、中間転写体へのインクの付着が強固になるので、記録媒体への転写がしにくくなる。そのため、転写プロセスにおいて同じ圧力を付与して転写すると、加熱後のインク粘度が大きい領域（Ｃ）はインク粘度が小さい領域（Ａ）よりも記録媒体にインクが転写する度合い（転写率）が小さくなる。転写率が一定でないと転写後の画像に濃淡を生じることになる。とくに写真画像などの高い諧調性を有する画像を記録する場合には、記録品質の向上の妨げになる可能性がある。
【０００９】
本発明は上述の課題の認識にもとづいてなされたものである。本発明の目的は、転写式インクジェット記録において、加熱プロセス後の中間画像のインクが場所によらずインク粘度が一律に近づくようにすることで、高品質な画像記録を実現する手法の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、中間転写体と、前記中間転写体にインクを付与して中間画像を形成する記録ヘッドと、前記中間画像が形成された前記中間転写体を加熱する加熱手段と、前記加熱手段で加熱された前記中間転写体に形成された前記中間画像を記録媒体に転写する転写手段と、を有する記録装置であって、前記加熱手段は分割された複数の加熱素子を含み、前記中間画像の仮想的に分割された領域ごとに、前記領域に付与されたインクが前記加熱手段で加熱された後に所定のインク粘度の範囲に収まるように、前記複数の加熱素子をそれぞれ個別に制御する制御手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、転写式インクジェット記録において、加熱プロセス後の中間画像のインクが場所によらずインク粘度が一律に近づくように加熱を制御するので、高品質な画像記録を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】加熱量に対するインク溶媒残存割合をプロットしたグラフ図
【図２】記録装置の全体構成を示す断面図
【図３】制御系のブロック図
【図４】中間転写体上で中間画像が分割された様子を示す図
【図５】加熱部の加熱素子の配列を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態１＞
図２は、第１の実施形態の転写式インクジェット記録方式の記録装置の全体構成図である。中間転写体１は、軸１３を中心として矢印方向に回転する２つのドラム状の回転体１２と、２つの回転体１２の周囲を取り巻いて回転する無端状の転写ベルト１０とからなる。転写ベルト１０は金属材料からなり、転写ベルト１０の外側の表面にはインクを受容する表面層１１が形成されている。
【００１４】
中間転写体１の周囲には、中間画像形成、加熱、転写、冷却の一連のプロセスを１つの記録サイクルとして繰り返し実行するためのユニット群が配置されている。これらユニットは、記録ヘッド１４（中間画像形成プロセス）、加熱部１５（加熱プロセス）、転写ローラ１７（転写プロセス）、冷却部１９（冷却プロセス）である。記録ヘッド１４は、複数の色に対応した複数のライン型インクジェットヘッドを有する。インクジェットヘッドの多数のノズルからインクを吐出させ、中間転写体１（転写ベルト１０の表面層１１）の上にインクを付与して中間画像（インク画像）を形成する。加熱部１５は赤外線や遠赤外線などの熱線を含む電磁波を発生するヒータを有し、表面層１１に対して熱線を直接照射するもしくは温風として吹き付けて加熱するものである。加熱部１５は中間転写体１に形成された中間画像のインク溶媒を加熱によって短時間に蒸発させて高粘度化させる。転写ローラ１７は、中間転写体１の上の高粘度化したインクを記録媒体１６に押し付けて圧力をかけることで記録媒体１６に画像を転写する。冷却部１９は、１記録サイクルの時間を短縮化するために転写プロセス後の中間転写体を短時間に冷却して初期温度に戻すために設けられている。
【００１５】
加熱部１５は、図５に示すように、転写ベルト１０の移動方向（Ｘ方向）に垂直な方向（Ｙ方向）に沿って、複数に分割された加熱素子が少なくとも一列に配列された構造を有する。中間画像はＸ方向およびＹ方向において仮想的に複数の領域に分割される。加熱部１５は、仮想的に分割された各画像領域に対して、Ｙ方向において１つまたは複数の加熱素子が対応して設けられている。加熱素子の配列は一次元に限らず、二次元状のマトリクス配列としてもよい。
【００１６】
加熱部１５の各々の加熱素子は、各々の加熱素子は、たとえば赤外線や遠赤外線などの熱線を含む電磁波を発生するヒータを用いて、表面層１１に対して熱線を直接照射するものである。あるいは、高温のガス（空気または空気以外のガス）を噴き出して表面層１１に吹き付けるノズルを有するものであってもよい。各々の加熱素子は、制御部１００の制御により、中間転写体に付与する加熱量を変化させることができるようになっている。加熱素子がノズルを用いたものである場合は、ノズルから噴き出すガスの流量および／またはガス温度を変化させることで加熱量を調整する。
【００１７】
図３は本実施形態の記録装置の制御システムのブロック図である。コントローラである制御部１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、カウンタより構成される。ＲＯＭは、ＣＰＵが実行する制御プログラムを格納する。ＲＡＭは、画像データ等を一時的に置くためのワーキングエリアと外部機器１２０から入力された各種データを格納するバッファエリアからなる。カウンタは、回転体１２を動かすモータの駆動パルス数をカウントする。制御部１００にはインターフェース１０１を介して、モータドライバ１０２、加熱部ドライバ１０４、ヘッドドライバ１０５が接続されている。モータドライバ１０２によって回転体１２を回転させるためのモータ１０３が駆動される。加熱部ドライバ１０４を介して加熱部１５の加熱状態が制御される。ヘッドドライバ１０５によって記録ヘッド１４のインク吐出ノズルが駆動される。冷却部ドライバ１０６によって冷却部１９が制御される。
【００１８】
以上の装置構成における画像転写動作をプロセスの順に説明する。中間転写体１を図２の矢印の方向に回転させながら、画像データに応じて記録ヘッド１４からインクを吐出させて転写ベルト１０の表面層１１の上に中間画像を形成していく（中間画像形成プロセス）。画像データは外部機器１２０から供給され、記録すべき画像に対応したデジタルデータである。
【００１９】
図４（ａ）において、ドット領域１１０ａは中間転写体１上に形成された中間画像の一例を示す。点の密度は画像の記録ｄｕｔｙの大小を表現している。ここで、「記録ｄｕｔｙ」とは、１回の走査で可能な最大の吐出回数に対する実際の吐出回数の割合をいう。たとえば、１ドットが１回の吐出によって形成される場合には、１回の走査領域で記録可能な画素数に対する実際に形成されるドット数の割合が記録ｄｕｔｙに相当する。制御部１００では画像データから演算によって画像内の領域に対応した記録ｄｕｔｙに関する情報を取得することができる。この例では、ドット領域１１０ａには密度の異なる３種類の領域が含まれている。記録ｄｕｔｙが９０％の画像領域（Ａ）、記録ｄｕｔｙが７０％の画像領域（Ｂ）、記録ｄｕｔｙが２０％の画像領域（Ｃ）の３種類である。ここでは理解を容易にするために３種類としているが、実際の画像はさらに多くの記録ｄｕｔｙから成り立っている場合が多い。
【００２０】
中間画像形成プロセスによって中間転写体１上に形成された中間画像は、加熱部１５によって加熱し、インク溶媒を蒸発させて高粘度化する（加熱プロセス）。次いで、転写部において、転写ローラ１７と回転体１２との間に転写ベルト１０と記録媒体１６とが挟持され、転写ローラ１７が適度な挟持圧力をかけながら回転する。これにより、加熱プロセスによって適度に高粘度化した中間画像が記録媒体１６に転写される（転写プロセス）。そして、冷却部１９にて中間画像転写後の領域を所望の温度となるように冷却する（冷却プロセス）。
上述の加熱プロセスが本実施形態におけるポイントの一つであるため、以下詳細に説明する。
【００２１】
図１（ｂ）は本実施形態におけるインク粘度の設定を説明するための図である。「適度なインク粘度」の範囲（インク溶媒の残存割合１６％〜８％）の中でも、画像転写にとって最も好ましいインク粘度はインク溶媒の残存割合がＺ％（たとえば１２％）である。このＺ％に所定の誤差（たとえば２％）を見込んだ範囲（１０％〜１４％）を、加熱後の目標インク粘度として設定する。なお、「適度なインク粘度」が１６％〜８％、Ｚ％＝１２％というのは一例であって、表面層１１の表面租度や材質によって、これらの数値は変わり得る。
【００２２】
中間画像の分割された複数の領域それぞれが、目標インク粘度の範囲のインク粘度に収まるように、領域ごとに個別に加熱量を調整する。制御部１００は、中間画像の仮想的に分割された領域ごとに、領域に付与されたインクが加熱された後に目標インク粘度の範囲に収まるように、領域に対応して設けられた加熱素子を制御する。
【００２３】
制御部１００は、図４（ｂ）に示すように、一画像の領域をＸ方向ｍ個、Ｙ方向ｎ個のｍ×ｎのブロックに仮想的に分割する。そして、ブロックの単位ごとに対応する画像データを参照して、その領域内の平均の記録ｄｕｔｙに関する情報を取得する。
【００２４】
記録ｄｕｔｙごとに、加熱素子による加熱量と加熱後のインク溶媒の残存割合（％）の対応関係が、データテーブルもしくは計算式の形態で予め制御部１００のメモリに格納してある。制御部１００は、中間画像の仮想的に分割された領域ごとに取得した記録ｄｕｔｙに関する情報を元に、メモリに格納されているデータテーブルを参照もしくは計算式を用いて計算して、目標インク粘度の範囲のインク粘度に収まるための加熱量を設定する。図１（ｂ）の例では、加熱後のインク溶媒の残存割合がＺ％となる（Ａ）と（Ｃ）はそれぞれ加熱量ＥｉとＥｉｉである。加熱部１５は、こうして設定された加熱量を各領域に与えるべく各加熱素子を駆動する。
【００２５】
制御部１００は、Ｘ方向に仮想的に分割された中間画像の各々の領域が加熱部１５の加熱素子の直下を通過するタイミングに同期して、各々の加熱素子の加熱能力を制御する。図４（ｂ）のように１列目であるＸ１の列が加熱部１５を通過する瞬間は、３つの領域の記録ｄｕｔｙの大小関係は、領域（Ｃ）＜領域（Ｂ）＜領域（Ａ）であるので、対応する加熱素子による加熱量の大小関係も、領域（Ｃ）＜領域（Ｂ）＜領域（Ａ）となる。中間転写体の移動に伴って加熱素子に対向する分割領域は列Ｘ１から順にＸ２・・・Ｘｍへと移行していく。制御部１００は、中間転写体の移動に同期して各々の加熱素子の加熱量を変化させるよう制御することで、Ｘ方向においても各分割領域は個別に加熱される。
【００２６】
以上説明したように本実施形態は、中間画像の分割された領域ごとに、領域に付与されたインクが加熱手段で加熱された後に所定のインク粘度の範囲に収まるように、複数の加熱素子をそれぞれ個別に制御するものである。そして、分割された領域に対応する中間画像の記録ｄｕｔｙに関する情報に応じて、当該領域に対応して設けられた加熱素子による加熱を制御する。
【００２７】
これにより、図１（ｂ）のように、記録ｄｕｔｙによらず加熱後のインク溶媒残存量がＺ％近傍で一律となる。そのために、とくに写真画像などの高い諧調性を有する画像の記録品質が向上する。また、転写体、インクおよび記録媒体の特性によっては「転写不良」とならない領域が非常に狭くなることもあるが、そのようなシビアな特性であったとしても良好な画像転写を行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１  中間転写体
１２  回転体
１４  記録ヘッド
１５  加熱部（加熱手段に対応）
１６  記録媒体
１７  転写ローラ（転写手段に対応）
１９  冷却部
１００  制御部
【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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