(57)【要約】【課題】水系インクを吐出するインクジェット記録装置であって、コート紙などの水を吸収し難い記録紙や普通紙などの水を吸収して滲み易い記録紙に対して、ドット形状がきれいで滲みなどが少ない高品位に記録するためのインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】中間転写体に向けてインクジェット法によりインク滴を吐出してインク滴画像を形成する工程と、前記インク滴画像に電磁波を照射して加熱濃縮させる工程と、前記加熱濃縮されたインク滴画像を記録媒体へ転写するエ程と、を含む、インクジェット記録方法を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体に向けてインクジェット法によりインク滴を吐出してインク滴画像を形成する工程と、
前記インク滴画像に電磁波を照射して加熱濃縮させる工程と、
前記加熱濃縮されたインク滴画像を記録媒体へ転写する工程と、
を含む、インクジェット記録方法。
【請求項２】
中間転写体に向けてインクジェット法によりインク滴を吐出してインク滴画像を形成する工程と、
前記インク滴画像におけるインク滴の大きさを計測する第１の計測工程と、
前記インク滴画像に電磁波を照射して加熱濃縮させる工程と、
前記加熱濃縮されたインク滴画像におけるインク滴の大きさを計測する第２の計測工程と、
前記加熱濃縮されたインク滴画像を記録媒体へ転写する工程と、
を含む、インクジェット記録方法。
【請求項３】
前記第１の計測工程により計測したインク滴の大きさに基づいて、前記電磁波の照射出力を制御する、請求項２記載のインクジェット記録方法。
【請求項４】
前記電磁波を照射して加熱濃縮させる工程において、電磁波の周波数はＩＳＭ帯（Industry-Science-Medical）である、請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット記録方法。
【請求項５】
撥インク性膜を有する中間転写体と、
前記中間転写体の撥インク性膜へ向けてインク滴を吐出してインク滴画像を形成するインクジェットヘッドと、
前記インク滴画像に電磁波を照射して加熱濃縮させる電磁波付与装置と、
前記加熱濃縮されたインク滴画像を記録媒体へ転写する転写装置と、
を有する、インクジェット記録装置。
【請求項６】
前記電磁波付与装置は、マグネトロン、又はＳＡＷ発振器及び高周波増幅器、のいずれかからなる、請求項５記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インク滴は、色材、溶媒、及びポリマー微粒子を含む水系インク組成物からなる、請求項５記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】
前記転写装置は、圧力転写方式の転写装置である、請求項５記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】
さらに、前記インク滴画像におけるインク滴の大きさを計測する計測装置を有する、請求項５記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コート紙などの水を吸収し難い記録紙や、普通紙などの水を吸収して滲み易い記録紙に対しても、ドット形状がきれいで滲みやフェザリングが少ない、高品位な記録をすることができるインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水系インク組成物を吐出するインクジェット記録装置は、インク組成物中に揮発成分を含まず安全性や環境問題の観点から優れている。
しかし、水系インクを印刷本紙（コー卜紙など）や普通紙に印字した場合には、ドットが丸くならずに滲みが生じ、紙の繊維に沿ってインクが毛細管現象により筋状に拡がる所謂フェザリングが生じてしまうという問題がある。また、インク中の水が記録紙に吸収されるため、印字直後から２０秒程度の間に記録紙の繊維が膨潤し、印字面が凸状に変形し、（以降「排紙カール」という）、また、それが収まると、インクの乾燥が進行するにつれて、印字面が凹状の変形が徐々に進行し、最終的には凹状のままとなってしまう（以降「永久カール」という）。
【０００３】
また、水系インク組成物は、吐出するインク量をある程度多くしないと、十分な光学濃度、高画質を得ることができないが、吐出インク量を多くすると、インク中の水分も多くなるために印字後記録紙を重ねると裏写りしてしまい、また、記録紙の剛性が低下することによって記録紙の搬送性が低下して紙詰りを生じ易くなるという問題がある。これらの現象は両面印字の場合にはより顕著である。
【０００４】
こうした水系インク組成物に起因する問題を改善するために、インク滴を中間転写体に吐出し、それを加熱してインク滴中の水を蒸発させてから記録紙へ転写するという方法が提案されている。例えば、特許文献１（特開平１−２２６３３６）の図１においては、一定温度（３０〜８０℃）に保持された中間転写体であるドラムに対して、インクジェットヘッドを一定ギャップ保持した状態でインク滴を吐出し、ドラム上のインク滴の画像を形成する。ドラムは室温より高い温度（３０〜８０℃）に保持されているので、ドラム上のインク滴は水分が蒸発しインク滴の体積は減少する。そのインク滴の画像を記録紙へ転写するというものである。
【０００５】
【特許文献１】特開平１−２２６３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記提案されている方法では、以下の問題がある。
第１に、中間転写体やヒータを内蔵したローラ等を加熱して、中間転写体上の吐出されたインク滴を乾燥させるためには、蒸発潜熱に相当する熱エネルギーを効率的に与える必要があるため、加熱時間が長くなってしまい、印字速度が遅くなってしまう。
第２に、インクジェットヘッドと中間転写体のギャップは、概ね１〜２ｍｍ程度であり、中間転写体を加熱すると、連続印字の場合にはインクジェットヘッドのノズル面まで加熱されてしまうため、ノズルが乾燥してインク滴が吐出し難くなり、吐出不良となってしまう可能性がある。
第３に、印字するためにインクジェット記録装置の電源をＯＮにしてから、中間転写体やヒータを内蔵したローラなどが所定の温度になるまでのウォームアップ時間が、中間転写体やローラの熟容量に依っては数分程度かかってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、（１）中間転写体に向けてインクジェット法によりインク滴を吐出してインク滴画像を形成する工程と、前記インク滴画像に電磁波を照射して加熱濃縮させる工程と、
前記加熱濃縮されたインク滴画像を記録媒体へ転写するエ程と、を含む、インクジェット記録方法；
（２）中間転写体に向けてインクジェット法によりインク滴を吐出してインク滴画像を形成する工程と、前記インク滴画像におけるインク滴の大きさを計測する第１の計測工程と、前記インク滴画像に電磁波を照射して加熱濃縮させる工程と、前記加熱濃縮されたインク滴画像におけるインク滴の大きさを計測する第２の計測工程と、前記加熱濃縮されたインク滴画像を記録媒体へ転写する工程と、を含む、インクジェット記録方法；
（３）前記第１の計測工程により計測したインク滴の大きさに基づいて、前記電磁波の照射出力を制御する、前記（２）記載のインクジェット記録方法；
（４）前記電磁波を照射して加熱濃縮させる工程において、電磁波の周波数はＩＳＭ帯（Industry-Science-Medical）である、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のインクジェット記録方法；
（５）撥インク性膜を有する中間転写体と、前記中間転写体の撥インク性膜へ向けてインク滴を吐出してインク滴画像を形成するインクジェットヘッドと、前記インク滴画像に電磁波を照射して加熱濃縮させる電磁波付与装置と、前記加熱濃縮されたインク滴画像を記録媒体へ転写する転写装置と、を有する、インクジェット記録装置；
（６）前記電磁波付与装置は、マグネトロン、又はＳＡＷ発振器及び高周波増幅器、のいずれかからなる、前記（５）記載のインクジェット記録装置；
（７）前記インク滴は、色材、溶媒、及びポリマー微粒子を含む水系インク組成物からなる、前記（５）記載のインクジェット記録装置；
（８）前記転写装置は、圧力転写方式である、前記（５）記載のインクジェット記録装置；
（９）さらに、前記インク滴画像におけるインク滴の大きさを計測する計測装置を有する、前記（５）記載のインクジェット記録装置；を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
第１に、コート紙等の水を吸収し難い記録紙や、普遍紙等の水を吸収して滲み易い記録紙に対しても、インク滴が加熱濃縮されてから転写されるために、トッド形状がきれいで記録紙上で滲みやフェザリングの発生を抑制することができる。
第２に、インク中の溶媒が少ない状態で転写されるため、印字後に記録紙を重ねても裏写りなどが生じない。また、記録紙の剛性の低下も防止でき、排紙カールや永久カールを低減できる。
また、中間転写体上に撥インク性膜を形成した場合には、電磁波照射により加熱濃縮される際にきれいな球状が維持され、記録紙に転写されてもそのドット形状は一層きれいな円形となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。
【００１０】
（実施形態１）
図１に、本発明の実施形態１に係るインクジェット記録装置の模式図を示す。
図１に示すように、インクジェット記録装置は、表面に撥インク性膜が形成された中間転写体４と、中間転写体４の上部に配置されたヘッドユニット１と、ヘッドユニット１に接続された駆動回路２と、ヘッドユニット１にインク組成物を供給するインクタンク３と、発振器１２と、ガイド１１と、転写ローラ５と、クリーナ６と、を備えている。
また、インクジェット記録装置は、中間転写体４上のインク滴の大きさを計測する計測装置として、第１の画像センサ１４と、第２の画像センサ１５と、これら画像センサに接続された制御回路１３と、を備えている。
【００１１】
駆動回路２は、画像データに対応する信号に基づいて、ヘッドユニット１の各ノズルからインク滴７を吐出する。吐出されたインク滴７は中間転写体４の表面の撥インク性膜上に付着する。
【００１２】
中間転写体４が有する撥インク性膜としては、吐出されるインク滴が丸くなるように表面エネルギーの小さいものが適している。例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン)、ＰＦＡ(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体)、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)、シリコンゴム、フッ素系ゴムなどが適しており、膜厚は数μｍ〜数１０μｍが望ましい。
中間転写体４の表面に撥インク性膜を形成することにより、ヘッドユニット１から吐出されたインク滴が中間転写体４の表面で広がって付着してしまうことを防止し、よりよい印字品質を得ることができる。
【００１３】
次に、第１の画像センサ１４により、ヘッドユニット１から中間転写体４上に吐出されたインク滴７の大きさを計測する。
【００１４】
さらに中間転写体４が回転すると、インク滴７には、発振器１２から発生する電磁波が照射される。
この際、予めヘッドユニット１から中間転写体４上に吐出されたインク滴７の大きさに対する電磁波の出力の関係を調べておき、インク滴７の大きさに対する適切な電磁波の出力を設定し、制御回路１３により電磁波の出力を制御することが好ましい。
電磁波の周波数はＩＳＭ帯（Industry-Science-Medical）であることが好ましい。
電磁波はインク滴の中の水分を誘電摩擦してインク滴を急速に加熱し、インク滴表面から水分を蒸発させるため、インク滴は濃縮され表面部分がゼリー状の（半固体状の）インク滴８となる。
【００１５】
次に、第２の画像センサ１５により、中間転写体４上で電磁波により加熱濃縮されたインク滴８の大きさを計測する。
電磁波によるインク滴の加熱濃縮のされ方が安定している場合には、インク滴８の大きさの計測は不要であるが、一方、周囲の温度や湿度によって、同じ電磁波の出力を設定しておいても、加熱濃縮後のインク滴の大きさが安定しない場合には、第２の画像センサ１５による計測を行い、制御回路１３により電磁波の出力へフィードバックすることで更に安定したインク滴８の大きさを制御することができる。
【００１６】
さらに中間転写体４が回転すると、インク滴８は中間転写体４と転写ローラ５に挟まれて送られてくる記録紙１０の表面に付着し、加圧されて、中間転写体４から記録紙１０へ転写され、インク滴９による画像が形成される。
インク滴９の水分が未だ多い場合には、転写後乾燥工程を追加してもよい。
【００１７】
中間転写体４上には、ヘッドユニット１から吐出されたメインのインク滴とサテライトのインク滴の両方が混在している場合が多く、サテライトのインク滴が転写されずに中間転写体４に残ってしまうこともある。そのような残渣物は、クリーナ６により中間転写体４から除去する。
例えば、回転可能なクリーニングローラの周速度を中間転写体と周速度を少しずらして、両者の間にずれが生じることによって中間転写体表面の残渣物を除去することができる。あるいは、弾性を有するクリーニングブレードを中間転写体に押し付けて中間転写体表面の残渣物を除去することもできる。
【００１８】
発振器１２としては、マグネトロンを使って直接大電力の高周波の電磁波を発振するもの、又はＳＡＷ発振器（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave、表面弾性波）からの電磁波を高周波増幅器で増幅するもの、が好ましい。
【００１９】
マグネトロンは、他の熱電子管と同様、加熱されたフィラメントによる陰極（カソード）と陽極（アノード）とからなる。カソードは管の中央にあり高圧の直流あるいは高周波の電圧がかけられている。また管には永久磁石などで強力な磁場がかけられており、管の周囲に規則的に設けられたキャビティを電子流が通過する際に強力な電磁波が発生する。
マグネトロンは２極管で、アノード電流と電磁波出力がほぼ比例しており、アノード電流を制御することによって、電磁波の出力を調製することができる。
【００２０】
図２に、マグネトロン４２１及びガイド１１の模式図を示す。図２に示すように、マグネトロン４２１からの電磁波出力は、アンテナ４２２から放射ざれ、導波管４２３を経由してガイド１１へ伝わり、中間転写体４上に付着したインク滴７を加熱濃縮する。マグネトロン４２１の電磁波出力は、マグネトロン制御回路１３によってカソード電流を制御することで行われ、中間転写体４上のインク滴７が適度に加熱濃縮される出力に保持される。
ガイド１１と中間転写体４との隙間Ｇは、電磁波が漏洩するのを抑制するため小さい方が望ましく、インク滴７がガイド１１に接触しない程度が良い。インク滴の最大直径をＤとすれば、Ｄ＜Ｇ＜５Ｄ程度であることが好ましい。
【００２１】
図３に、導波管４２３の模式図を示す。導波管４２３は、同軸ケーブルでも良いが、内寸法をａ、ｂとする矩形導波管が好ましい。矩形導波管では、電磁波はその波長λが２ａより小さい場合は、ｂ寸法の面を反射しながら伝送していくが、波長λが２ａに近づいてくるにつれて、一定区間の反射の数が多くなり、λ＝２ａのところで、ｂ寸法の面を反射するだけで前方に進まなくなる。この時の波長を遮断波長λCという。導波管の管内波長λgは、自由空間波長をλ（λ＝ｃ／ｆ  ｃは光速、ｆは周波数）として、以下で与えられる。
【００２２】
【数１】
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【００２３】
電磁波の周波数ｆ＝２．４５ＧＨｚの時、光速ｃ＝３．０×１０8（ｍ／ｓｅｃ）であるから、自由空間波長λは、λ＝３．０×１０8／２．４５×１０9＝０．１２２（ｍ）となる。遮断波長λC＝２ａの関係から、ａ＞０．１２２／２＝０．０６１（ｍ）の必要がある。
【００２４】
ＳＡＷ発振器は、ダイヤモンド薄膜の表面を伝播する表面弾性波を利用してマイクロ波を発振するものである。圧電体の表面に電極が正負交互に並べられた構造を持ち、表面が波状の振動をする。発振周波数は、電極の間隔および基板物質内を伝播する音速に固有であり、音速が３，０００〜４，０００ｍ／ｓｅｃである従来のＬｉＮｂＯ3、ＬｉＴａＯ3と比ベると、音速が１０，０００ｍ／ｓｅｃを越えるダイヤモンドを利用することにより高周波が発振できる。この信号を高周波増幅器で増幅して、所望の電磁波の出力を得ることができる。
【００２５】
上記インクジェット法によりインク滴を吐出するために使用するインク組成物は、色材、溶媒、及びポリマー微粒子を含む水系インク組成物であることが好ましい。
また、インク組成物は、さらに保湿剤、界面活性剤、ｐＨ調製制、防腐剤、防徴剤等を含んでいてもよい。
【００２６】
上記色材としては、無機顔料、有機顔料、染料などを使用することができる。
例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等の有機顔料、カーボンブラック等の無機顔料が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
顔料を使用する場合、その粒径はｌμｍ未満が好ましく、より好ましくは０．２μｍ未満である。
【００２７】
顔料は分散剤で水に分散させて得られる顔料分散液としてインクに添加されることが好ましい。
顔料分散液を調製するのに用いられる分散剤として、例えば高分子分散剤（にかわ、ゼラチン、カゼイン、アルブミン、などのタンパク質類、アラビアゴム、トラガントゴムなどの天然ゴム類、サポニンなどのグルコシド類、アルギン酸及びプロピレングリコールエステル、アルギン酸トリエタノールアミン、アルギン酸アンモニウムなどのアルギン酸発酵体メチルセルロース．カルボキシルメチルセルロース、エチルヒドロキシセルロースなどのセルロース誘導体、ポリビニルアルコール類、ポリピロリドン類、ポリアクリル酸、アクリル酸−アクリルニトリル共重合体、アクリル酸カリウム−アクリルニトリル共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体などのアクリル系樹脂、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ｍ−メチルスチレン−アクリル酸共重合体、などのスチレン−アクリル樹脂、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−脂肪酸ビニルエチレン共重合体、酢酸ビニル−マレイン酸エステル共重合体、酢酸ビニル−クロトン共重合体、酢酸ビニル−アクリル酸共重合体などの酢酸ビニル系共重合体及びそれらの塩など）や界面活性剤（各種アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両性界面活性剤など）を使用することができる。
【００２８】
ポリマー微粒子としては、電磁波の照射によってインク滴が加熱された際に水分が蒸発して適度なゼリー状になるという観点から、熱可塑性ポリマー微粒子が好ましく、そのガラス転移点は５０℃以下であることが好ましい。
熱可塑性ポリマーの例として、ポリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリスチレン、（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリα−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸−（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−イタコン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、ポリエステル、ポリウレタン、ポリシロキサン、ボリアミドなどが挙げられるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００２９】
前記ポリマー微粒子の粒径は、１〜２００ｎｍ程度が望ましい。このようなポリマー微粒子を用いることにより、インク組成物が安定に分散しつつ、ヘッドユニットのノズルから安定に吐出される。ポリマー微粒子は、顔料と同様に分散剤で水に分散させて得られるポリマー微粒子分散液としてインクに添加されることが好ましい。分散剤としては、顔料分散液と同様のものが使用できる。
【００３０】
保湿剤としては、グリセリン、１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、１，６−へキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、１，２，４−ブテントリオール、ソルビトール、パントテノール、ポリプロピレングリコール、２−ピロリドン、１−メチル−２−ピロリドン、１−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−アセチルエタノールアミン、Ｎ−メチルアセトアミド、ホルムアミド、３−アミノ−1，２−プロパンジオール、２，２−チオジエタノール、３，３−チオジプロパノール、テトラメチレンスルホン、ブタジエンスルホン、エチレンカーボネート、ブチロールアセトン、テトラヒドロフルフリルアルコールなどが挙げられる。これらは単独又は２種以上を併用することができる。
【００３１】
界面活性剤としては、アニオン界面活性剤（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートのアンモニウム塩など)、ノニオン界面活性剤（例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタン酸エステル、ポリオキシエチレンアルギルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミドなど)、及びアセチレンゲリコールなどが挙げられる。これらは単独又は２種以上を併用することができる。
【００３２】
ｐＨ調製剤としては、調製されるインクに悪影響を及ぼさずに（特に顔料やポリマー微粒子の分散状態を不安定にしない）、ｐＨを７前後に調製できるものであれば、任意のものを使用することができる。
例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物、第４級ホスホニウム水酸化物、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩などが挙げられる。これらは単独又は２種以上を併用することができる。
【００３３】
上記溶媒としては、水が好ましく、特に、イオン交換によってイオンを除去し、またフィルタで異物などを除去した純水が好ましい。
【００３４】
上記インク組成物の調製例としては、例えば、まず、顔料と高分子分散とイオン交換水を適当な分散機（ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル、アジテータミル、ヘンシャルミル、コロイドミル、超音波ホモジナイザー、ジェットミル、オンゲミルなど）で混合し、均一な顔料分散を調製する。次に、イオン交換水、保温剤、ｐＨ調整剤、防腐剤・防徴剤などを十分溶解し、前記ポリマー微粒子を分散粒子とするポリマーエマルジョンを徐々に滴下して常温で十分に攪拌しインク溶媒を調製する。ここへ前記顔料分散液を徐々に滴下し十分に攪拌する。
染料インクの場合には、染料を保湿剤やその他の組成物と共に溶解させればよい。その後目詰まりの原因となる粗大粒子及び異物を除去するために濾過して所望のインク組成物を得ることができる。
【００３５】
図４は、図１に示すインクジェット記録装置とそれを駆動するためのホストコンピュータとを含むブロック図である。
ホストコンピュータは、パーソナルコンピュータやデジタルスチルカメラを始め、あらゆるコンピュータシステムが適用可能である。インクジェット記録装置内には、自身を駆動するための駆動回路やセンサ出力を読込むための検出回路が構築されており、この駆動回路や検出回路を用いてインクジェットプリンタを駆動する、つまり印刷やクリーニング、フラッシング（ノズル乾燥を防止するためのインク滴吐出）、インクジェットヘッドへのインク供給などの制御を行う。
【００３６】
インクジェットプリンタを駆動制御するための制御部内には、演算処理装置としてのコンピュータシステムが内装されている。従って、制御部は、各種制御や演算処理を担う中央演算処理装置であるＣＰＵと、主記憶装置を構成するＲＡＭや読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ等のメモリを備えている。
駆動回路としては、インクジェットヘッドユニットを駆動するインクジェットヘッド駆動回路、電磁波発振器を制御する電磁波制御回路、記録紙を搬送するドラムを駆動するためのドラムモータを駆動するドラム駆動回路、ヘッド回復ユニットを駆動するためのヘッド回復モータを駆動するヘッド回復駆動回路、画像センサ１及び２を制御するための画像センサ制御回路１及び２、第１及び第２の画像センサの対して適切な照明光を提供するための画像センサ用照明１及び２を制御するための照明制御回路１及び２、ドラムの印字位置を検知するためのドラムエンコーダの信号を検知するためのエンコーダ検出回路、記録紙を１枚づつ分離し且つドラムへ記録紙を供給する給紙ユニットを駆動する給紙ユニットモータとそれを駆動する給紙ユニット駆動回路、などを備える。
そして、制御部は、インタフェースを介してホストコンピュータに接続されており、操作パネルの操作状態及びホストコンピュータで演算処理されるプログラムの指令に従って印刷やクリーニング、フラッシングなどを行う。また、印刷やクリーニングに伴う各種の情報を表示パネルに表示する。
【００３７】
（実施形態２）
図５に、本発明の実施形態２に係るタンデム式のインクジェット記録装置の模式図を示す。
図５に示すように、本実施形態のインクジェット記録装置は、中間転写体３３と、ヘッドユニット３１と、インクタンク３２と、発振器４２と、ガイド４１と、転写ローラ３４と、クリーナ３５と、から各印字ユニットが構成される。そして、駆動ローラ４３と、従動ローラ４４と、これらに巻掛けられた搬送ベルト４５を備え、搬送ベルト４５に対して、各インク色の印字ユニットが４色分順次配置されている点が、実施形態１とは異なっている。
本実施形態では、インク色がＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン)、Ｋ（ブラック）の４色の印字ユニットから構成されているが、これに限定されるものではなく、緑、オレンジ、白、ライトマゼンタ、ライトシアン、などのインク色が加わってもよい。
図５において、イエローのヘッドユニット３１から中間転写体３３へ吐出されたインク滴は、発振器４２からの電磁波照射により加熱濃縮されて、搬送ベルト４５で搬送される記録紙４０に転写される。次いでマゼンタ、シアン、ブラックについても同様に順次転写されて、４色のインク滴画像が形成される。
【００３８】
図６は、図５に示すインクジェット記録装置とそれを駆動するためのホストコンピュータとを含むブロック図である。
図４と基本的なところは同じであるが、記録紙４０の搬送手段と印字するヘッドユニット３１の構成などが異なっているので、その部分について説明する。
記録紙を搬送する搬送ベルト、それを駆動するためのベルトモータ、モータを駆動するベルト駆動回路を備えている。搬送ベルトの平坦部には、４色のインク色を独立に印字するための印字ユニットが記録紙の搬送方向に並んで配置されている。各印字ユニットは、ヘッドユニットを駆動するヘッド駆動回路、ヘッドユニットから吐出されたインク滴を搬送する中間転写体を駆動するための中間転写体モータとそのモータを駆動する中間転写体駆動回路、電磁波発振器とそれを制御する電磁波制御回路、ヘッドユニットからインク滴が吐出されなくなった時に作動するヘッド回復ユニットを駆動するためのヘッド回復モータとそのモータを駆動するヘッド回復駆動回路、インク滴の中間転写体への吐出位置を検知するための中間転写体エンコーダの信号を検知するためのエンコーダ検出回路などから構成される。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
実施例１（普通紙にインク滴を打ち込んだ場合の乾燥実験）
（インク組成物）
表１に示すインク組成物を調製した。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
（実験方法）
精密天秤で普通紙の重量を測定した（Ｍ0）後、上記インク組成物を用いてインクジェットプリンタで印字した。印字条件は、４辺それぞれ５ｍｍの余白を残し、インク打ち込み目標量６ｍｇ／ｉｎ2主とした。
印字後、精密天秤で重量を測定し（Ｍ1）、インク量Ｍ2を求めた（Ｍ2＝Ｍ1−Ｍ0）。
インク量Ｍ2がほぼ同じであることを確認した後、乾燥手段Ａ〜Ｃにより乾燥させ、精密天秤で重量を測定し（Ｍ3)、乾燥インク量Ｍ4を求めた（Ｍ4＝Ｍ1−Ｍ3）。
Ａ：ハロゲンランプ（消費電力ＷA＝１ｋＷ）の光を印字面に照射して乾燥させた。
Ｂ：温風（ヒータ消費電力ＷB＝１ｋＷ）を印字面に当てて乾燥させた。
Ｃ：電磁波（マグネトロン、２．４５ＧＨｚ、消費電力ＷC＝０．５ｋＷ）を印字面に照射して乾燥させた。
次に、水の蒸発潜熱をＬ（Ｊ／ｇ）として、乾燥インク量からインク中の水を蒸発させるに要したエネルギーを計算した（Ｅ1＝Ｌ×Ｍ4）。
【００４３】
（実験結果）
それぞれについて、乾燥時間ｔ及び消費電力Ｗから、乾燥に消費したエネルギーＥ2を計算した（Ｅ2A＝ｔA×ＷA、Ｅ2B＝ｔB×ＷB、Ｅ2C＝ｔC×ＷC）。
また、加熱乾燥の効率を計算した（ε＝Ｅ1／Ｅ2×１００（％））。その結果を表２に示す。また、インク滴の様子を図７に示す。
【００４４】
【表２】
2009154330.tif 000005
【００４５】
表２に示すように、加熱乾燥の効率は電磁波が最も良かった。これは、水分子が極性を持っており２．４５ＧＨｚの電磁波がインク中の水を直接加熱するからと考えられる。
電磁波の周波数については、ＩＳＭ帯の１つである１３．５６ＭＨｚ、２７．１２ＭＨｚ、４０．６８ＭＨｚ、９００ＭＨｚなどでも同様の効果が得られた。
【００４６】
実施例２（インクの水分量と電磁波の出力制御について）
図１に示すインクジェット記録装置を用いて、撥インク性膜を有する中間転写体上に、直径約４５μｍ（重量換算：約３７ｎｇ）のインク滴を吐出した後、周波数２．４５ＧＨｚ、出力５００Ｗの電磁波を、５秒、１０秒、１５秒、２０秒、２５秒の各時間で照射してインク滴を加熱濃縮させた。各時間（ｓ）において、インク滴の直径（μｍ）を、マイクロスコープによる画像からインク滴が球であるとして計測し、インク滴１０個の平均値を求めた。その結果を図８に示す。
図８に示すように、加熱時間とインク滴直径の変化率の絶対値とは、ほぼ比例することが分かった。
【００４７】
また、各照射時間におけるインク滴を、記録紙上へ転写し、形成されたドットの形状から以下の基準により判定した。その結果を表３に示す。
ほぼ丸に近い場合                                    ‥‥‥○
中心部は丸いがヒゲ状に伸びた部分がある場合          ‥‥‥△
殆どべた付いている場合                              ‥‥‥×
【００４８】
【表３】
2009154330.tif 000006
【００４９】
表３に示すように、加熱時間１５〜２０秒が適していることが分かった。適切な加熱時間１５秒〜２０秒によって、インク滴中の水分と一部の溶剤などが蒸発し、インク滴は液体からゼリー状の半固体へ変化し、記録紙へ転写することでエッジがシャープでほぼ丸い形状のドットが形成された。
この時のインク滴の重量変化は、初期重量に対して、−６０％〜−７０％に相当する。
【００５０】
次に、ベタ印刷した際のインク滴の重量に対する、インク滴の重量の比率（印刷率Ｐ（％））を求め、印刷率Ｐから発振器の出力制御を行った実験について説明する。
まず、印刷解像度や記録媒体に応じて、ベタ印刷（隙間なくインク滴で埋め尽くされる状態）となる基本のインク滴を設定した。具体的には、記録紙のサイズがＡ４で、印刷解像度が縦３６０ｄｐｉ、横３６０ｄｐｉであり、インク滴の重量Ｚ（ｎｇ）を全ノズルから吐出したとして、記録媒体の印刷面が全面印刷される、ベタ印刷されるインク滴重量Ｚ（ｎｇ）の最小状態を印刷率１００％と定義した。
例えば、図５に示すように４色印刷で印刷率を１００％にするには、各色の印刷率Ｐを２５％にして合計で１００％としてもよいし、イエロー３０％、マゼンタ２０％、シアン３０％、ブラック２０％で合計１００％としてもよい。
【００５１】
インク滴の大きさを制御できるインクジェットヘッドにあって、例えば大型のＬドットはＺ（ｎｇ）、中型のＭドットは２×Ｚ／３（ｎｇ）、小型のＳドットはＺ／３（ｎｇ）のように設定されている場合には、全ドットをＭドットで印刷すると印刷率Ｐは１００×２／３＝６６．７％となり、全ドットをＳドットで印刷すると印刷率Ｐは１００×１／３＝３３．３％となる。
なお、許容される印刷率Ｐは、記録媒体やインクの種類、印刷品質の判断、両面印刷をするかどうかによっても異なるが、片面印刷の場合、一般的には最大で印刷率Ｐ＝１００〜２００％程度の印刷が可能である。
【００５２】
記録紙に吐出されるインク滴の総量は、以下のように求められる。
インク滴総量＝インク滴重量Ｚ（ｎｇ）×印刷率Ｐ（％）×総画素数Ｎ
総画素数Ｎは、記録紙のサイズ（Ａ４の場合２９７×２１０ｍｍ）と解像度（３６０ｄｐｉの場合２５．４／３６０＝０．０７０５６ｍｍ）から以下のように求められる。
Ｎ＝（２９７÷０．０７０５６）×（２１０÷０．０７０５６）＝１２，５２５，９８４
記録紙に含まれる水分の総量Ｗ（ｇ）は、以下のように求められる。
Ｗ＝インク滴重量Ｚ（ｎｇ）×印刷率Ｐ（％）×総画素数Ｎ
【００５３】
加熱による蒸発は、インク中の水分の蒸発のみを考慮し、蒸発潜熱の違いから溶剤については無視した。水の蒸発潜熱の温度係数は−０．１％／℃程度であり５０℃の蒸発潜熱値で代表すると、水の蒸発潜熱は５０℃で２，３８０（Ｊ／ｇ）であるから、記録紙に含まれる水分を全て蒸発させるために必要なエネルギーＥtotalは、
Ｅtotal＝Ｗ×２，３８０（Ｊ）で求められる。
上記のように、適切なインク滴の水分量は初期重量に対して−６０％〜−７０％であるから、Ａ４サイズの記録紙１枚当たり必要なエネルギーＥ１（Ｗ）は、
Ｅ１＝Ｅtotal×（０．６〜０．７）となる。
このインクジェットプリンタの印刷速度を、仮に片面印刷、Ａ４サイズでＱ（枚/分）とすると、連続印刷時に必要な単位時間当たりのエネルギーＥ２（Ｗ）は、
Ｅ２＝Ｅ１×Ｑ÷６０となる。
【００５４】
次に、発振器としてマグネトロンを用いた場合の制御方法について説明する。
マグネトロンの出力をＥ３（Ｗ）とし、インク滴に含まれる水分を蒸発させる際の効率をη（％）とすれば、Ｅ３÷η＝Ｅ２となるように電磁波をインク滴に供給することで、水分の蒸発が行われることになる。効率η（％）は実験によって求めておく。
図９に、マグネトロンの出力（Ｅ３）とアノード電流との関係を示すように、マグネトロンの出力はアノード電流Ｉ（Ａ）に比例する（Ｅ３＝Ｉ×Ｋ、Ｋ：比例定数）ので、出力の制御はアノード電流を制御して行う。
すなわち、印刷される各ページの印刷率Ｐからそのページに対するマグネトロンの出力を求め、アノード電流を制御して出力を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態１に係るインクジェット記録装置の模式図である。
【図２】発振器及びガイドの模式図である。
【図３】導波管の模式図である。
【図４】図１のインクジェット記録装置のブロック図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るインクジェト記録装置の模式図である。
【図６】図５のインクジェット記録装置のブロック図である。
【図７】実施例１において、インク滴の様子を示す写真である。
【図８】実施例２において、インク滴の直径の変化を示すグラフである。
【図９】実施例２において、マグネトロンの出力とアノード電流との関係を示すグラフである。
【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８】
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【図９】
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【図７】
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