JP4539222B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は画像形成装置及び画像形成方法に係り、特に、ノズルよりインクを吐出して画像を形成する画像形成装置及びその画像形成方法に関する。

インクジェット方式の画像形成装置の中には、印字ヘッドに備えられるノズルより紫外線硬化型のインク（いわゆるＵＶインク）を記録媒体上に対して吐出して画像を形成するものがある。従来、このような画像形成装置は、記録媒体に打滴されたインク液滴を硬化定着させるため、印字ヘッドによる印字動作終了後、記録媒体上に形成された画像の一部又は全部に対して紫外線光（ＵＶ光）を照射していた。

ところが、記録媒体上に浸透若しくは定着する時間より短い時間間隔で記録媒体に着弾したインク液滴は、記録媒体に定着する前に、互いにくっついて重なり合い、凝集して一つの大きな液滴を形成したり、ドット形状が崩れて記録媒体に浸透したりする等の滲みや混色が発生する、いわゆる着弾干渉あるいは打滴干渉と呼ばれる現象が起きる場合がある。そこで、このような着弾干渉を防止するための技術が提案されている（例えば、特許文献１乃至特許文献３参照）。

特許文献１には、印字ヘッドに設けられた紫外線照射部が、記録媒体上にインク液滴が着弾したタイミングで、紫外線光を照射する技術が開示されている。

特許文献２には、記録媒体上に着弾したインク液滴（ドット）が互いに混合しない程度の紫外線光を照射してプレ硬化（予備硬化）させ、その後、さらに紫外線光を照射して本硬化させる技術が開示されている。

特許文献３には、記録媒体の印字面の裏側に紫外線光源を設け、そこから記録媒体に対して紫外線光を照射し、ノズルを有する印字ヘッドが記録媒体上に存在する場合は、紫外線光を遮断する遮蔽板によってノズルに紫外線光が照射されないようにする技術が開示されている。
特開２００１−３１０４５４号公報 特開２００４−４２５４８号公報 特開２００３−２００５６４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術は、記録媒体上のインク液滴に対して紫外線光を照射すると、その照射によって反射された紫外線光の一部がノズルに到達し、ノズル開口部付近のインク（ノズル近傍インク）を硬化させる。特にノズルの真下（インク吐出方向）から紫外線光が照射された場合は、ノズル近傍インクを硬化させやすい。この結果、ノズルの目詰まり等の吐出不良が生じる。

特許文献２に開示された技術は、異なるノズル（若しくは印字ヘッド）が所定の時間ずれてインク吐出を行う場合には、その間にプレ硬化を行うことにより、異なるノズルから吐出されたインク液滴（ドット）同士の着弾干渉を回避できる。しかし、同一ノズルから吐出されるインク液滴同士の着弾干渉は考慮されていない。例えば、同一ノズルから連続した吐出周期でインク吐出された場合には、その間にプレ硬化は行われないので、着弾干渉が生じる。また、記録媒体上のインク液滴に対して照射された紫外線光の反射光によって、ノズル近傍インクは硬化しやすい。

このようなノズル近傍インクの固化という課題に対し、特許文献３では、前述したように、記録媒体の印字面の裏側に紫外線光源を設け、そこから記録媒体に対して紫外線光を照射し、ノズルを有する印字ヘッドが記録媒体上に存在する場合は、紫外線光を遮断する遮蔽板によってノズルに紫外線光が照射されないようにしている。しかし、同一ノズルから連続した吐出周期でインク吐出された場合には、遮蔽板により紫外線光が遮られたままとなっているので、記録媒体上のインク液滴は硬化せず、着弾干渉が生じる場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、同一ノズルから吐出されるインク液滴同士の着弾干渉を防止するとともに、ノズル近傍インクの硬化を防止することの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。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体に対して放射線硬化型インクを吐出するノズルを有する印字ヘッドと、前記印字ヘッド及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を前記記録媒体の幅方向と略直交する方向に搬送して前記印字ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置であって、前記記録媒体上に着弾したインク液滴に対して、放射線を照射する照射手段と、先に吐出され前記記録媒体上に着弾した第１のインク液滴に対して、前記記録媒体上で前記第１のインク液滴に重なるか又は接触するように同一ノズルから吐出された第２のインク液滴の飛翔中に、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射するように前記照射手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２のインク液滴が、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して重ならず、かつ接触しないように吐出された場合には、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射しないように照射手段を制御することを特徴とする画像形成装置を提供する。

本発明によれば、描画インクとして放射線（可視光や紫外線、Ｘ線を含む電磁波、電子線等）により硬化する性質を有する放射線硬化型インクを使用する。そして第１、第２のインク液滴が同一ノズルから吐出された場合に、制御手段は、第２のインク液滴の飛翔中に、記録媒体上の第１のインク液滴に対して、照射手段が放射線を照射する。なお第２のインク液滴がノズルから吐出される前及び記録媒体に着弾した後には、照射手段は第１のインク液滴に対して放射線を照射しない。第１のインク液滴に対する放射線照射による反射光は、飛翔中の第２のインク液滴に吸収されるか又は反射させられるので、ノズル近傍インクの硬化を防止できる。

また第２のインク液滴が第１のインク液滴と重なるか又は接するようにして記録媒体上に着弾しても、第１のインク液滴に対する放射線照射により、第１のインク液滴は硬化しているので着弾干渉を防止できる。
また第１、第２のインク液滴が着弾干渉しない場合には、放射線を照射しないように制御されるので、ノズル近傍に到達する放射線は抑制される。これにより、ノズル近傍インクの硬化を防止できる。

「記録媒体」は、インクジェットヘッドの作用によって画像の記録を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、インクジェットヘッドによって配線パターン等が形成されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。

記録媒体と印字ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）印字ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対して印字ヘッドを移動させる態様、或いは、印字ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記第１のインク液滴及び前記第２のインク液滴は、同一ノズルから連続した吐出周期で吐出されることを特徴とする。

出力解像度のドットピッチで連続するドットを打滴する際、同一ノズルから連続した吐出周期で吐出される第１、第２のインク液滴は、階調表現の関係で記録媒体上で重なるか又は接するように着弾する場合がある。従って、請求項１の態様と同様に、飛翔中の第２のインク液滴による反射光の吸収又は反射により、ノズル近傍インクの硬化を防止できるとともに、放射線照射による第１のインク液滴の硬化により、第１、第２のインク液滴の着弾干渉を防止できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置であって、前記第１のインク液滴及び前記第２のインク液滴は、前記記録媒体上に着弾した場合に前記記録媒体の相対的搬送方向に配列されて成ることを特徴とする。

請求項３の態様によれば、記録媒体上に着弾した第１、第２のインク液滴が、記録媒体の相対的搬送方向に配列されて成る場合にも、請求項１と同様の効果を奏し、ノズル近傍インクの硬化を防止するとともに、着弾干渉を防止する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置であって、前記照射手段は、前記記録媒体上の第１のインク液滴の少なくとも前記第２のインク液滴と重なる領域に対して、放射線を照射することを特徴とする。

請求項４の態様によれば、第１のインク液滴に対する放射線の照射の照射エネルギーはインク液滴全体を照射する場合に比べて少なくて済むので、ノズル近傍インクの硬化及び着弾干渉を効率良く防止することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の画像形成装置であって、前記照射手段は、前記印字ヘッドを基準とするときの前記記録媒体の相対的搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする。

請求項５の態様によれば、記録媒体上の第１のインク液滴の第２のインク液滴と重なる領域に対する放射線の照射が容易になる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記制御手段は、前記第１のインク液滴及び前記第２のインク液滴が、同一ノズルから連続した吐出周期で吐出されない場合には、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射しないように照射手段を制御することを特徴とする。

請求項６の態様によれば、第１、第２のインク液滴が着弾干渉しない場合には、放射線を照射しないように制御する。これによりノズル近傍に到達する放射線は抑制されるので、ノズル近傍インクの硬化を防止できる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、さらに、前記印字ヘッドの前記記録媒体の相対的搬送方向下流側に配置され、記録媒体表面上に着弾したインク液滴を本硬化させる放射線を照射する本硬化手段を備え、前記照射手段は、前記記録媒体上に着弾したインク液滴を、他のインク液滴と前記記録媒体上で混合しない程度に半硬化させる放射線を照射することを特徴とする。

請求項７の態様によれば、照射手段による照射エネルギーは本硬化手段よりも低くてすむため、ノズル近傍インクの硬化及び着弾干渉を効率良く防止することができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記放射線硬化型インクとして、紫外線硬化型インクが用いられ、前記照射手段又は前記本硬化手段により照射される放射線は、紫外線であることを特徴とする。

請求項８の態様によれば、紫外線硬化型インクを硬化させるために用いられる光源として、照射手段には紫外線ＬＥＤ素子、紫外線ＬＤ素子が好適に用いられ、本硬化手段には水銀ランプ、メタルハライドランプ等が好適に用いられる。これにより、紫外線硬化型インクを用いた場合にも、前述と同様に、ノズル近傍インクの硬化及び着弾干渉を防止することができる。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、前記印字ヘッドは、前記記録媒体の相対的搬送方向と略直交する主走査方向及び前記記録媒体の相対的搬送方向である副走査方向に２次元的に、かつ前記ノズルから前記記録媒体上に打滴された少なくとも一部のドットが主走査方向に重なるように、前記ノズルが配列され、前記記録媒体上で主走査方向に隣接するドットを打滴する第１のノズルと第２のノズル及び第１のノズルと副走査方向に隣接する第３のノズルに対し、前記第１のノズルと第２のノズルとの間の副走査方向における距離が、少なくとも、前記第１のノズルと第３のノズルの副走査方向における距離の２以上の整数倍の距離となるように前記第１のノズルと第２のノズルを副走査方向に離して配置するとともに、前記第１のノズルと第３のノズルの間の主走査方向における距離が、少なくとも、前記第１のノズル及び前記第３のノズルから前記記録媒体に吐出される液滴によって形成される最大ドット径以上の距離となるように前記第１のノズルと第３のノズルを主走査方向に離して配置したことを特徴とする。

請求項９の態様によれば、請求項１乃至請求項８のいずれか１項の態様の効果と同様に、副走査方向に隣接して打滴されるインク液滴同士の着弾干渉を防止するとともに、印字ヘッドのノズル配置を上述のように構成することにより、記録媒体上の主走査方向に隣接するインク液滴が着弾する時間間隔を長くすることができるので、主走査方向に隣接して打滴されるインク液滴同士の着弾干渉も防止できる。

請求項１０に記載の発明は、前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、請求項１０に係る画像形成方法は、記録媒体に対して放射線硬化型インクを吐出するノズルを有する印字ヘッドと、前記印字ヘッド及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を前記記録媒体の幅方向と略直交する方向に搬送して前記印字ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置の画像形成方法であって、前記記録媒体上に着弾したインク液滴に対して、放射線を照射し、先に吐出され前記記録媒体上に着弾した第１のインク液滴に対して、前記記録媒体上で前記第１のインク液滴に重なるか又は接触するように同一ノズルから吐出された第２のインク液滴の飛翔中に、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射するように制御し、前記第２のインク液滴が、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して重ならず、かつ接触しないように吐出された場合には、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射しないように制御することを特徴とする。

本発明によれば、描画インクに放射線硬化型インクを用い、第１、第２のインク液滴が同一ノズルから吐出された場合に、後に吐出された第２のインク液滴の飛翔中に、先に吐出され記録媒体上の第１のインク液滴に対して、照射手段が放射線を照射する。このとき第１のインク液滴に対する放射線照射による反射光は、飛翔中の第２のインク液滴に吸収されるか又は反射させられるので、ノズル近傍インクの硬化を防止できる。

また第２のインク液滴が第１のインク液滴と重なるか又は接するようにして記録媒体上に着弾しても、放射線照射によって第１のインク液滴は硬化しているので、着弾干渉を防止できる。
また第１、第２のインク液滴が着弾干渉しない場合には、放射線を照射しないように制御されるので、ノズル近傍に到達する放射線は抑制される。これにより、ノズル近傍インクの硬化を防止できる。

以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。

〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、各インク色に対応して設けられた複数の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙと、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに供給する紫外線硬化型インク（いわゆるＵＶインク）を貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの前段に配置された予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙと、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの後段に配置された本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙと、記録媒体たる記録紙２０を供給する給紙部２２と、記録紙２０のカールを除去するデカール処理部２４と、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録紙２０の平面性を保持しながら記録紙２０を搬送する吸着ベルト搬送部２６と、記録済みの記録紙（プリント物）を外部に排紙する排紙部２８と、を備えている。

紫外線硬化型インクは、紫外線エネルギーの付与によって硬化（重合化）する成分（モノマー、オリゴマー、又は低分子量ホモポリマー、コポリマーなどの紫外線硬化性成分）と重合開始剤とを含むインクであり、紫外線を受光すると重合を開始し、重合の進行とともに増粘し、やがて硬化する性質を有する。

インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンク１４Ｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙを有し、各タンクは所要の管路３０を介して印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有している。

図１において、給紙部２２の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジン３２が示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。

複数種類の記録紙を利用可能な構成にした場合、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される用紙の種類を自動的に判別し、用紙の種類に応じて適切なインク吐出を実現するようにインク吐出制御を行うことが好ましい。

給紙部２２から送り出される記録紙２０はマガジン３２に装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２４においてマガジン３２の巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３４で記録紙２０に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。

ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター３８が設けられており、該カッター３８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター３８は、記録紙２０の搬送路幅以上の長さを有する固定刃３８Ａと、該固定刃３８Ａに沿って移動する丸刃３８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃３８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃３８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター３８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録紙２０は、吸着ベルト搬送部２６へと送られる。吸着ベルト搬送部２６は、ローラ４１，４２間に無端状のベルト４３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙのノズル面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。

ベルト４３は、記録紙２０の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。ローラ４１，４２間に掛け渡されたベルト４３の内側には、不図示の吸着チャンバが設けられており、この吸着チャンバをファンで吸引して負圧にすることによって記録紙２０がベルト４３上に吸着保持される。

ベルト４３が巻かれているローラ４１，４２の少なくとも一方にモータ（図１中不図示、図１４中符号１３４として記載）の動力が伝達されることにより、ベルト４３は図１上で反時計回り方向に駆動され、ベルト４３上に保持された記録紙２０は図１の右から左へと搬送される。

各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録紙２０の最大紙幅に対応する長さを有し、そのノズル面には最大サイズの記録紙２０の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズルが複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。

印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙは、記録紙２０の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、それぞれの印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙが記録紙２０の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。

吸着ベルト搬送部２６により記録紙２０を搬送しつつ各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録紙２０上にカラー画像を形成し得る。

このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、記録紙２０の紙搬送方向（副走査方向）について記録紙２０を印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに対して相対移動させる動作を一回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録紙２０の全面に画像を記録することができる。このようなシングルパス方式の画像形成装置は、印字ヘッドを副走査方向の直交方向（主走査方向）に往復動作させながら描画を行うシャトルスキャン方式に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＭＣＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせは本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する印字ヘッドを追加する構成も可能である。また、各色の印字ヘッドの配置順序も特に限定はない。

予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙは、隣接配置されている下流側の印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙのノズル（図１中不図示、図２中符号５１として記載）から吐出され記録紙２０上に着弾したインク液滴を、半硬化状態（完全に硬化していない状態、半固溶状態）にする程度のエネルギーの紫外線照射を行う。この紫外線照射は、印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに備えられるノズル毎に行うことが可能であり、同一ノズルから連続した吐出周期で吐出された場合に、そのノズルから吐出された記録紙２０上にインク液滴に対して紫外線照射される。

予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙには、紫外線ＬＥＤ素子（図１中不図示、図７中符号８０として記載）や紫外線ＬＤ素子（不図示）等が好適に用いられる。なお、予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙの構成例及び制御例については後述する。

各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの後段に設けられる本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙは、記録紙２０上に着弾したインク液滴を完全に硬化させるに足る紫外線照射を行い、このインク液滴を本定着させる。

本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙには、水銀ランプ、メタルハライドランプ等が好適に用いられる。本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙの光源は、紫外線ＬＥＤ素子８０よりも、広い波長領域を有し、かつ、光量も大きい。また、本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙと隣接する印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙとの間には、本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙからの紫外線光が印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙに入らないようにするために不図示の遮光仕切り部材が配設されている。

印字ヘッド間に配置される本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃは、記録紙２０が上流の印字ヘッドを通過して、次の印字ヘッド下に入る前に、本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃから紫外線を照射して、記録紙２０上のインク液滴を完全に硬化状態にし、次段の異色の印字ヘッドによる打滴を行うようになっている。

図１の例では、黒色の印字ヘッド１２Ｋの同一ノズルが連続してインク液滴を打滴する際、予備硬化光源１６Ｋは最初に打滴された記録紙２０上のインク液滴に紫外線照射を行い、そのインク液滴を半硬化させる。そして本硬化光源１８Ｋによる紫外線照射を経て、マゼンタ色の印字ヘッド１２Ｍによる打滴が行われる。同様に、マゼンタ色の印字ヘッド１２Ｍの同一ノズルが連続してインク液滴を打滴する場合には予備硬化光源１６Ｍによる紫外線照射を経て、その後本硬化光源１８Ｍによる紫外線照射が行われる。以下同様に、シアン色、イエロー色の印字ヘッド１２Ｃ，１２Ｙによる打滴と紫外線照射が繰り返される。

イエロー色の印字ヘッド１２Ｙを通過後は、本硬化光源１８Ｙによって、記録紙２０上のインク液滴を、その後の下流側工程におけるローラ等と画像面との擦れ等のハンドリングによって画像劣化が起こらない程度に硬化させるに足る紫外線照射が行われ、本定着が行われる。

なお、図１では各色ヘッド毎の下流側に本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙを設けたが、最下流に位置する１８Ｙのみとしても、異なる色間の着弾干渉は予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙがあるので発生しない。

本硬化光源１８Ｙの後段には、加圧定着ローラ４６が設けられている。加圧定着ローラ４６は、画像表面の光沢度及び平坦度を制御するための手段であり、画像面を所定の圧力で加圧する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２８から排出される。なお、図１には示さないが、排紙部２８には、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。

なお本硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃによって紫外線照射されるインク液滴の硬化状態は本硬化状態に限定されず、下流の印字ヘッドのノズルから打滴されるインクと混合しない程度の半硬化状態でもよい。この場合、最下流の本硬化光源１６Ｙによって本定着させるに足る紫外線照射を行えばよい。また本硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃを設けず、最下流の本硬化光源１６Ｙによって本定着させるに足る紫外線照射を行ってもよい。

〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について説明する。インク色ごとに設けられている各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によって印字ヘッドを示すものとする。

図２（ａ）は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図２（ｂ）はその一部の拡大図である。また、図３は１つの液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図２中３−３線に沿う断面図）である。

記録紙面上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図２及び図３に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット（液滴吐出素子）５３を千鳥でマトリクス状に（２次元的に）に配置させた構造を有し、これにより、印字ヘッド長手方向（紙送り方向と直交する方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図２（ａ），（ｂ）参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。

図３に示すように、圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図３中不図示、図５中符号６０として記載）と連通しており、インクタンク６０から供給されるインクは図３の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。

圧力室５２の天面を構成している加圧板（共通電極）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されており、個別電極５７と共通電極５６に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。なおアクチュエータ５８には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

かかる構造を有する多数のインク室ユニット５３を図４に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向とに沿って一定の配列パターンで格子状に配列させた構造になっている。主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチｄで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰはｄ× cosθとなる。

すなわち、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、用紙の幅方向（用紙の搬送方向と直交する方向）に１ライン又は１個の帯状を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。

特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。すなわち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録紙２０の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録紙２０の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと用紙とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットからなるライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。

本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク液滴を飛ばす方法が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾ方式に代えて、ヒータ等の発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式等、各種方式を適用できる。

〔インク供給系の構成〕
図５はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０は印字ヘッド５０にインクを供給するための基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を代える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じて吐出制御を行うことが好ましい。なお、図５のインクタンク６０は、先に記載した図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。

図５に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下（一般的には、２０μｍ程度）とすることが好ましい。図５には示さないが、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。

またインクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止する手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によって印字ヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置から印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、印字ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａをキャップ６４で覆う。

クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構により印字ヘッド５０のインク吐出面（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板にインク滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取り、ノズル面を清浄する。

印字中又は待機中において、特定のノズル５１の使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４に向かって予備吐出が行われる。

また、印字ヘッド５０内のインク（圧力室内）に気泡が混入した場合、印字ヘッド５０にキャップ６４を当て、吸引ポンプ６７で圧力室内のインク（気泡が混入したインク）を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク６８へ送液する。この吸引動作は、初期のインクの印字ヘッド５０への装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇（固化）した劣化インクの吸い出しが行われる。

印字ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクが吐出しなくなる。従って、この様な状態になる手前で（アクチュエータ５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータ５８を動作させ、粘度が上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。

また、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなるため、以下に述べる吸引動作を行う。

すなわち、ノズル５１や圧力室５２のインク内に気泡が混入した場合、或いはノズル５１内のインク粘度があるレベル以上に上昇した場合には、アクチュエータ５８を動作させてもノズル５１からインクを吐出できなくなる。このような場合、印字ヘッド５０のノズル面に、キャップ６４を当てて圧力室５２内の気泡が混入したインク又は増粘インクをポンプ６７で吸引する動作が行われる。

ただし、上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きい。従って、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。

なお図５で説明したキャップ６４は、吸引手段として機能するとともに、予備吐出のインク受けとしても機能し得る。

〔予備硬化光源の構成例〕
次に予備硬化光源の構成例について説明する。各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙの上流側にそれぞれ配置される予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙの構造は共通するので、以下、これらを代表して符号１６によって予備硬化光源を示すものとする。また同様に各印字ヘッド１２Ｋ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙの下流側にそれぞれ配置される本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙの構造は共通するので、符号１８によって本硬化光源を示すものとする。

図６は、予備硬化光源１６の構成例を示した構成図である。図７は、図６に示した予備硬化光源１６の照射部７０の内部構成例を示す断面図（図６中の７Ａ矢視断面図）である。図６及び図７中、図１と共通する部分には同一の符号を付してある。図６に示したように、印字ヘッド５０の紙搬送方向（図６の矢印方向）上流側に配置される予備硬化光源１６は、紫外線ＬＥＤ素子（図７参照）等を遮蔽囲い７４の内部に有する光源部７０と、光源部７０に接続される光ファイバケーブル７６と、光ファイバーケーブル７６の照射方向を固定するための固定部材７８と、から構成される。

光ファイバケーブル７６群は、印字ヘッド５０に構成されるノズル数と同数であり、それぞれの照射方向は、印字ヘッド５０の各ノズル５１（図２参照）により打滴された記録紙２０上のインク液滴となるように構成される。

図７に示すように、照射部７０は、基本的に、遮蔽囲い７４の内部に、紫外線ＬＥＤ素子８０と、紫外線ＬＥＤ素子８０から発せられる発散光（紫外線光）を線状に集光するシリンドリカルレンズ等の集光レンズ８２を有して構成されている。なお本発明の実施に際しては、集光レンズ８２は線状に集光するものに限定されず、例えば点状に集光するレンズと紫外線ＬＥＤ素子８０をそれぞれ光ファイバケーブル７６の数に対応するように設けてもよい。

遮蔽囲い７４には、光出口となる微細な開口部７４ａが光ファイバケーブル７６群と同数形成されている。各開口部７４ａには、光ファイバケーブル７６の一端が接続されている。光ファイバケーブル７６の他端は、光を照射する照射口７６ａが形成されており、この照射口７６ａは、図６に示したように固定部材７８により固定され、その照射方向が定められてる。

紫外線ＬＥＤ素子８０から発せられた発散光は、集光レンズ８２によって、各開口部７４ａに集光され、さらに各光ファイバーケーブル７６の照射口７６ａから照射されるように構成されている。

また遮蔽囲い７４には、支持軸８５によって軸支され、支持軸８５を中心に回動自在に構成されているミラー部材８４が各開口部７４ａごとに設けられている。各ミラー部材８４の位置をそれぞれ制御することにより、各ミラー部材８４に対応して構成されている各光ファイバケーブル７６の照射口７６ａからの紫外線光の照射／非照射を、各ノズル５１から記録紙２０上に着弾した各インク液滴ごとに選択的に行うことができる。

すなわち、ミラー部材８４が図７の実線で示す照射位置に存在する場合には、集光レンズ８２によって集光された紫外線光が開口部７４ａに到達する。また図７の破線で示す非照射位置に存在する場合には、集光レンズ８２によって集光された紫外線光をミラー部材８４が反射し、開口部７４ａに紫外線光が到達しない。紫外線吸収部材８６は、ミラー部材８４が非照射位置に存在する場合に反射した紫外線光を吸収するように配置される。

かかる構成により、ミラー部材８４が照射位置に存在する場合には、紫外線ＬＥＤ素子８０から発せられる紫外線光は、集光レンズ８２によって線状に集光され、開口部７４ａに到達し、光ファイバケーブル７６を介して、照射口７６ａから照射される。

一方、ミラー部材８４が非照射位置に存在する場合には、紫外線ＬＥＤ素子８０から発せられる紫外線光は、ミラー部材８４によって反射されるので開口部７４ａに到達せず、照射口７６ａから紫外線光が照射されない。このときミラー部材８４に反射した紫外線光は、紫外線吸収部材８６によって吸収される。

図８は、予備硬化光源１６の照射部７０の他の構成例を示す断面図（図６中の７Ａ矢視断面図）である。図８中、図７と共通する部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。本形態では、遮蔽囲い７４の内壁面に図８中上下動自在な開閉部材８８が、光ファイバーケーブル７６の一端が接続される開口部７４ａごとに設けられている。

各開閉部材８８は、紫外線吸収部材により形成されている。そして図８の実線で示す照射位置に存在する場合には、開口部７４ａを塞がず、集光レンズ８２によって集光された紫外線光が開口部７４ａに到達するように構成される。また図８の破線で示す非照射位置に存在する場合には、開口部７４ａを塞ぎ、集光レンズ８２によって集光された紫外線光は開閉部材８８により吸収され、開口部７４ａに紫外線光が到達しないように構成される。

かかる構成により、図７に示した照射部７０の構成例と同様に、各開閉部材８８の位置に応じて、各光ファイバケーブル７６の照射口７６ａからの紫外線の照射／非照射を記録紙２０上に着弾した各インク液滴ごとに選択的に行うことができる。

次に、予備硬化光源１６による紫外線照射とノズル５１からのインク吐出との関係について説明する。

図９、図１０及び図１１は、ノズル５１から連続した吐出周期でインク吐出が行われた場合の紫外線照射方法を示す説明図である。図９は、ノズル５１から先に吐出された第１のインク液滴９０が記録紙２０上に着弾し、後に吐出された第２のインク液滴９２が飛翔中の状態を示す。図１０は、記録紙２０が図に矢印で示す紙搬送方向にわずかに搬送された後、第２のインク液滴９２が記録紙２０上に着弾した状態を示す。図１１は、さらに記録紙２０が搬送され、記録紙２０上の第１、第２のインク液滴９０、９２が本硬化光源１８の直下に搬送された状態を示す。

ノズル５１を有する印字ヘッド５０の紙搬送方向上流側には、予備硬化光源１６が配置され、紙搬送方向下流側には、本硬化光源１８が配置される。

ノズル５１から第１のインク液滴９０と第２のインク液滴９２が連続した吐出周期で吐出された場合、図９に示すように、先に吐出された第１のインク液滴９０が記録紙２０上に着弾する。そして図１０に示すように、記録紙２０上に着弾した第１のインク液滴９０は図に矢印で示す紙搬送方向下流側に搬送され、後に吐出された第２のインク液滴９２が、第１のインク液滴９０の紙搬送方向上流側の一部と重なるようにして、記録紙２０上に着弾する。

印字ヘッド５０の紙搬送方向上流側に配置される予備硬化光源１６は、図９に示すように、記録紙２０上の第１のインク液滴９０の紙搬送方向上流側に対して、紫外線光を照射する。この照射位置は、記録紙２０上に第１、第２のインク滴９０、９２が着弾した場合の重なり部９０ａ（図１０参照）となるように構成される。

また予備硬化光源１６は、光源制御部（図９中不図示、図１４中符号１２８として記載）により、第２のインク液滴９２の飛翔中に紫外線光を照射するように制御される。すなわち、予備硬化光源１６による紫外線照射は、ノズル５１のインク吐出動作と同期して行われる。

かかる構成により、ノズル５１から連続した吐出周期で第１、第２のインク液滴９０、９２が吐出された場合には、第２のインク液滴９２の飛翔中に、記録紙２０上の第１のインク液滴９０の紙搬送方向上流側に紫外線光が照射される。

このとき第１のインク液滴９０に照射された紫外線光の多くは、第１のインク液滴９０に吸収されるか又は正反射させられるが、紫外線光の一部は、図９中破線矢印で示すように四方八方に乱反射する。そして乱反射した紫外線光の中には、図９中矢印Ａで示すノズル５１方向に向かう反射光（紫外線光）９４が含まれる。

この反射光９４は、飛翔中の第２のインク液滴９２とぶつかり、第２のインク液滴９２に吸収されるか又は正反射させられるか又は屈折させられる。従って、反射光９４はノズル５１にほとんど到達しないので、ノズル近傍のインクは硬化しない。

ところで予備硬化光源１６によって紫外線照射された第１のインク液滴９０の紙搬送方向上流側の部分は硬化する。この硬化部分（紫外線照射部分）は、前述のとおり、第１、第２のインク液滴９０、９２の重なり部９０ａとなるように構成されているので、図１０に示すように、第２のインク液滴９２が第１のインク液滴９０と重なるようにして記録紙２０上に着弾した場合に着弾干渉は生じない。

記録紙２０上の第１、第２のインク液滴９０、９２は、図１１に示すように、紙搬送方向下流側に搬送され、本硬化光源１８の直下で紫外線照射が行われ、本定着させられる。

このようにノズル５１から連続した吐出周期でインク吐出が行われる場合に、後から吐出される第２のインク液滴９２の飛翔中に、記録紙２０上の第１のインク液滴９０に対して、予備硬化光源１６が紫外線照射を行うことにより、ノズル近傍インクの硬化を防止するとともに、同一ノズルから連続した吐出周期で吐出される第１、第２のインク液滴９０、９２の着弾干渉を防止する。

なお本発明の実施に際しては、予備硬化光源１６による紫外線照射は、ノズル５１から連続した吐出周期でインク吐出が行われる場合に限定されるものでなく、ノズル５１から吐出される第１、第２インク液滴が記録媒体上で重なるか又は接触するような場合でもよい。例えば、最初の吐出周期で第１のインク液滴９０が吐出され、次の吐出周期でインク吐出されず、次の吐出周期で第２のインク液滴９２が吐出される場合には、記録紙２０上に着弾するインク液滴９０、９２の大きさ等によって着弾干渉する場合が生ずるので、第２のインク液滴９２の飛翔中に、第１のインク液滴９０に対して紫外線照射することにより、ノズル近傍インクの硬化及び着弾干渉を防止できる。

図１２及び図１３は、ノズル５１から連続した吐出周期でインク吐出が行われない場合の紫外線照射方法を示す説明図である。図１２は、ノズル５１から吐出された第１のインク液滴９０が記録紙２０上に着弾した状態を示す。図１３は、記録紙２０上の第１のインク液滴９０が本硬化光源１８の直下に搬送された状態を示す。図１２及び図１３中、図９乃至図１１と共通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１２に示すように、第１のインク液滴９０に続いて、ノズル５１から第２のインク液滴９２が吐出されない場合、予備硬化光源１６は第１のインク液滴９０に対して紫外線照射を行わない。そのため反射光によって、ノズル近傍のインクが硬化することはない。

また第１のインク液滴９０は、予備硬化光源１６によって紫外線照射されないので硬化しないが、ノズル５１から連続した吐出周期で第２のインク液滴９２が吐出されないため、着弾干渉が生じることはない。

記録紙２０上の第１のインク液滴９０は、図１３に示すように、紙搬送方向下流側に搬送され、本硬化光源１８の直下で紫外線照射が行われ、本定着させられる。

〔制御系の説明〕
次に、インクジェット記録装置１０の制御系について説明する。

図１４はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース１１０、システムコントローラ１１２、画像メモリ１１４、モータドライバ１１６、ヒータドライバ１１８、プリント制御部１２０、画像バッファメモリ１２２、ヘッドドライバ１２４、メディア検出部１２６、光源制御部１２８等を備えている。

通信インターフェース１１０は、ホストコンピュータ１３０から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース１１０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ（不図示）を搭載してもよい。ホストコンピュータ１３０から送出された画像データは通信インターフェース１１０を介して画像形成装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ１１４に記憶される。画像メモリ１１４は、通信インターフェース１１０を介して入力された画像を一旦格納する記憶手段であり、システムコントローラ１１２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ１１４は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。

システムコントローラ１１２は、通信インターフェース１１０、画像メモリ１１４、モータドライバ１１６、ヒータドライバ１１８等の各部を制御する制御部である。システムコントローラ１１２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、ホストコンピュータ１３０との間の通信制御、画像メモリ１１４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１３４やヒータ１３６を制御する制御信号を生成する。

モータドライバ１１６は、システムコントローラ１１２からの指示に従ってモータ１３４を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ１１８は、システムコントローラ１１２からの指示に従って加熱ドラム３４その他各部のヒータ１３６を駆動するドライバである。

プリント制御部１２０は、システムコントローラ１１２の制御に従い、画像メモリ１１４内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字制御信号（ドットデータ）をヘッドドライバ１２４に供給する制御部である。プリント制御部１２０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいてヘッドドライバ１２４を介して色別のヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙのインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。

プリント制御部１２０には画像バッファメモリ１２２が備えられており、プリント制御部１２０における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリ１２２に一時的に格納される。なお、図１４において画像バッファメモリ１２２はプリント制御部１２０に付随する態様で示されているが、画像メモリ１１４と兼用することも可能である。また、プリント制御部１２０とシステムコントローラ１１２とを統合して１つのプロセッサで構成する態様も可能である。

ヘッドドライバ１２４はプリント制御部１２０から与えられるドットデータに基づいて各ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの吐出駆動用アクチュエータ５８を駆動する。ヘッドドライバ１２４にはヘッドの駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。

印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース１１０を介して外部から入力され、画像メモリ１１４に蓄えられる。この段階では、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ１１４に記憶される。画像メモリ１１４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ１１２を介してプリント制御部１２０に送られ、該プリント制御部１２０において既知のディザ法、誤差拡散法などの手法によりインク色ごとのドットデータに変換される。

こうして、プリント制御部１２０で生成されたドットデータに基づいてヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙが駆動制御され、ヘッドからインクが吐出される。記録紙２０の搬送速度に同期してヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙからのインク吐出を制御することにより、記録紙２０上に画像が形成される。

メディア検出部１２６は、記録紙２０の紙種やサイズを検出する手段である。例えば、給紙部２２のマガジン３２に付されたバーコード等の情報を読み込む手段、用紙搬送路中の適当な場所に配置されたセンサ（用紙幅検出センサ、用紙の厚みを検出するセンサ、用紙の反射率を検出するセンサなど）が用いられ、これらの適宜の組み合わせも可能である。また、これら自動検出の手段に代えて、若しくはこれと併用して、所定のユーザインターフェースからの入力によって紙種やサイズ等の情報を指定する構成も可能である。

メディア検出部１２６により取得された情報はシステムコントローラ１１２及び／又はプリント制御部１２０に通知され、インク吐出制御及び予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙの制御等に利用される。

光源制御部１２８は、予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙの点灯（ＯＮ）／消灯（ＯＦＦ）並びに点灯位置、点灯時の発光量等を制御する予備硬化光源制御回路と、本硬化光源１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙの点灯（ＯＮ）／消灯（ＯＦＦ）並びに点灯時の発光量等を制御する本硬化光源制御回路と、を含んで構成される。光源制御部１２８は、プリント制御部１２０からの指令に従って、各光源（１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙ，１８Ｋ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｙ）の発光を制御する。

特に本実施形態では、予備硬化光源制御回路は、プリント制御部１２０からの指令に従って予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙの光源部７０に設けられるミラー部材８４（図７参照）又は開閉部材８８（図９参照）の照射位置／非照射位置を制御する。これにより、予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙの紫外線光の照射／非照射は、ノズル５１のインク吐出動作と同期して行われる。

なお本発明の実施に際して、予備硬化光源１６Ｋ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｙの紫外線光の制御方式は特に本実施形態に限定されない。

〔他の実施形態〕
次に、本発明に係る他の実施形態について説明する。

図１５は、本実施形態における印字ヘッド５０のノズル配列の一部を拡大した平面図である。圧力室５２は、図４に示したように略正方形状であるが、図１５においては、各圧力室５２の副走査方向の大きさを主走査方向に対して１／２０に縮小して表示している。図１６は、図１５中の左下の部分を拡大して（圧力室５２の縦横のサイズを）正規の縮尺で表示した平面図である。図１５及び図１６中、図４と共通する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１５では主走査方向の最も左側の圧力室５２のみを表示している。図１５に表示する例では、印字ヘッド５０は、副走査方向に２０個の圧力室５２（５２−１１Ａ、５２−１２Ａ、・・・、５２−２１Ａ、・・・等）が並んでおり、各圧力室５２はそれぞれ左下隅の一定の場所にノズル５１（５１−１１Ａ、５１−１２Ａ、・・・等）を有している。

従って、印字ヘッド５０は副走査方向に２０個のノズル５１（５１−１１Ａ、５１−１２Ａ、・・・、５１−２１Ａ、・・・等）が並んでいる。また、図１６に示すように、主走査方向にも多数の圧力室５２及びノズル５１が並んでいる。例えば、図１６において、最下段の主走査方向の列には左側から圧力室５２が圧力室５２−１１Ａ、５２−１１Ｂ、５２−１１Ｃ、・・・と並んでおり、また、その上の主走査方向の列には圧力室５２が圧力室５２−１２Ａ、５２−１２Ｂ、５２−１２Ｃ、・・・と並んでいる。

また、これと同様にノズル５１も最下段の主走査方向の列には、左側からノズル５１−１１Ａ、５１−１１Ｂ、５１−１１Ｃ、・・・と並び、その上の段の主走査方向の列には、左側からノズル５１−１２Ａ、５１−１２Ｂ、５１−１２Ｃ、・・・と並んでいる。

このように、主走査方向に多数ノズル５１が１列に並んだノズル５１の列、例えばノズル５１−１１Ａ、５１−１１Ｂ、５１−１１Ｃ、・・・の列等を本実施形態では、ノズル列という。

図１５に示す例では、このような主走査方向に多数のノズル５１が並んだノズル列が、副走査方向に２０列並んでおり、これら副走査方向に２０列並んだノズル列を副走査方向に隣接して並ぶ４列のノズル列毎に分ける。そして、副走査方向に隣接して並ぶ４列のノズル列（例えば、最左端のノズル５１がそれぞれ５１−１１Ａ、５１−１２Ａ、５１−１３Ａ、５１−１４Ａであるような４つのノズル列を１つのノズルブロックとする。従って、図１５に示す例では、図１５に表示されている全ノズルが５つのノズルブロックに分けられることになる。

図１６で一番下から副走査方向に隣接して連続して斜め上方に並んだ４列のノズル列、それぞれ（５１−１１Ａ、５１−１１Ｂ、５１−１１Ｃ、・・・）、（５１−１２Ａ、５１−１２Ｂ、５１−１２Ｃ、・・・）、（５１−１３Ａ、５１−１３Ｂ、５１−１３Ｃ、・・・）、（５１−１４Ａ、５１−１４Ｂ、５１−１４Ｃ、・・・）からなるノズルブロックをノズルブロック１とし、その上に斜めに副走査方向に隣接して並ぶ４列のノズル列からなるノズルブロックをノズルブロック２とする。以下同様に、４列ずつのノズル列を有する５つのノズルブロックによって印字ヘッド５０が構成される。

図１５に示すように、ノズルブロック１内の各ノズル列は、各ノズル列を代表する最左端側のノズル５１−１１Ａ、５１−１２Ａ、５１−１３Ａ、５１−１４Ａが示すように、主走査方向に距離Ｌｍの間隔だけずれて副走査方向に隣接して斜めに配置されている。他のノズルブロック２等においても同様である。また、ノズルブロック１とノズルブロック２は、それぞれの対応するノズル５１−１１Ａ及び５１−２１Ａが示すように、主走査方向に距離Ｐｍだけずらして、また副走査方向に距離Ｌｓだけずらして配置されている。

この主走査方向の距離Ｐｍは、本実施形態の印字ヘッド５０におけるノズル配列の主走査方向の最小ノズル間距離である。本実施形態においては、記録紙２０上で主走査方向に隣接するドットは主走査方向に隣接して配置されたノズル５１（例えばノズル５１−１１Ａと５１−２１Ａ等）によって打滴され、主走査方向の最小ノズル間距離Ｐｍと記録紙２０上での最小ドット間距離Ｐｄとは等しい。

各ノズルブロックにおいて副走査方向に隣接したノズル間の距離、例えば図１６でノズルブロック１のノズル５１−１１Ａとノズル５１−１２Ａとの副走査方向の距離Ｐｓは、副走査方向の最小ノズル間距離（副走査方向のノズルピッチ）である。これは、正確には圧力室間の隔壁の厚さ等を考慮しなければならないが、ここでは略圧力室５２−１１Ａの副走査方向の長さＬ２に等しいとする。

また、圧力室５２−１１Ａの主走査方向の長さをＬ１とすると、各ノズル列内でのノズルの主走査方向の最小配列間隔（例えば、ノズル５１−１１Ａとノズル５１−１１Ｂとの間の距離）は略Ｌ１である。なお、前述したように、圧力室５２は概略正方形であるので、Ｌ１＝Ｌ２と考えてよい。

ノズルブロック１とノズルブロック２の副走査方向の距離Ｌｓは、本実施形態におけるノズル配列における副走査方向の最小ノズル間距離Ｐｓの、ノズルブロックを構成するノズル列数（正の整数Ｍ）倍である。すなわちＬｓ＝Ｍ×Ｐｓとなる。図１６に示すように、この例では各ノズルブロックは副走査方向に４個のノズル列で構成されている（例えばノズルブロック１は、最左端のノズル５１がそれぞれノズル５１−１１Ａ、５１−１２Ａ、５１−１３Ａ、５１−１４Ａである４列のノズル列によって構成される。）。従って、Ｍ＝４であり、Ｌｓ＝４×Ｐｓとなる。

ノズルブロック１のノズル５１−１１Ａとノズルブロック２のノズル５１−２１Ａは、主走査方向の距離が本例のノズル配列における最小ノズル間距離Ｐｍであり、ノズル５１−１１Ａによって打滴された記録紙２０上のドットと、記録紙２０を上述した副走査方向のノズルブロック間距離である距離Ｌｓ分だけ搬送してノズル５１−２１Ａで打滴したドットとが重なることになる。従って、記録紙２０上で主走査方向に隣接して重なったドットを打滴するノズル５１−１１Ａ及びノズル５１−２１Ａ間の距離が図４に示すノズル配列に比較して４倍となる。よって記録紙２０の搬送速度が同じであれば、記録紙２０上の主走査方向に隣接する液滴が着弾する時間間隔は図４に示す単純にノズルを斜めに配置した場合の４倍となり、液滴を重ねて打滴しても着弾干渉を起こすことはない。すなわち主走査方向での着弾干渉を防止することができる。

このように本実施形態では、図６に示した構成に、図１４及び図１５に示したノズル配置を有する印字ヘッド５０を適用することによって、記録紙２０上の主走査方向に隣接して着弾するインク滴同士の着弾干渉を防止することができるとともに、予備硬化光源１６による紫外線照射によって副走査方向（紙搬送方向）の着弾干渉を防止することができる。

上述の説明では、紫外線硬化型インクを使用する例を述べたが、本発明の実施に際しては、紫外線硬化型インクに限らず、電子線、Ｘ線などによって硬化する他の放射線硬化型インクを用いることが可能であり、使用されるインクに応じてその硬化剤を活性化させる（重合を活性化させる）のに適した放射線発生源を用いた光源が設けられる。

以上、本発明に係る画像形成装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってよいのはもちろんである。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態としてのインクジェット記録装置の概略を示す全体構成図である。 （ａ）は印字ヘッドの構造例を示す平面透視図であり、（ｂ）はその一部の拡大図である。 図２中３−３線に沿う断面図である。 図２に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図である。 インク供給系の構成を示した概要図である。 予備硬化光源の構成例を示した構成図である。 予備硬化光源の照射部の内部構成例を示す断面図（図６中の７Ａ矢視断面図）である。 予備硬化光源の照射部の他の内部構成例を示す断面図である。 ノズルから連続した吐出周期でインク吐出が行われた場合の紫外線照射方法を示す図であり、先に吐出された第１のインク液滴が記録紙上に着弾し、後に吐出された第２のインク液滴が飛翔中の場合の説明図である。 ノズルから連続した吐出周期でインク吐出が行われた場合の紫外線照射方法を示す図であり、後に吐出された第２のインク液滴が記録紙上に着弾した場合の説明図である。 ノズルから連続した吐出周期でインク吐出が行われた場合の紫外線照射方法を示す図であり、記録紙上の第１、第２のインク液滴が本硬化光源の直下に搬送された場合の説明図である。 ノズルから連続した吐出周期でインク吐出が行われない場合の紫外線照射方法を示す図であり、第１のインク液滴が記録紙上に着弾した場合の説明図である。 ノズルから連続した吐出周期でインク吐出が行われた場合の紫外線照射方法を示す図であり、記録紙上の第１のインク液滴が本硬化光源の直下に搬送された場合の説明図である。 図１のインクジェット記録装置のシステム構成図である。 他の実施形態における印字ヘッドのノズル配列の一部を拡大した平面図である。 図１５中左下の部分拡大図である。

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１６…予備硬化光源、１８…本硬化光源、２０…記録紙、５０…印字ヘッド、５１…ノズル、８０…紫外線ＬＥＤ素子、８２…集光レンズ、８４…ミラー部材、８８…開閉部材、９０…第１のインク液滴、９２…第２のインク液滴、１２８…光源制御部

Claims (10)

1. 記録媒体に対して放射線硬化型インクを吐出するノズルを有する印字ヘッドと、
   前記印字ヘッド及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を前記記録媒体の幅方向と略直交する方向に搬送して前記印字ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置であって、
   前記記録媒体上に着弾したインク液滴に対して、放射線を照射する照射手段と、
   先に吐出され前記記録媒体上に着弾した第１のインク液滴に対して、前記記録媒体上で前記第１のインク液滴に重なるか又は接触するように同一ノズルから吐出された第２のインク液滴の飛翔中に、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射するように前記照射手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記第２のインク液滴が、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して重ならず、かつ接触しないように吐出された場合には、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射しないように照射手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のインク液滴及び前記第２のインク液滴は、同一ノズルから連続した吐出周期で吐出されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１のインク液滴及び前記第２のインク液滴は、前記記録媒体上に着弾した場合に前記記録媒体の相対的搬送方向に配列されて成ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記照射手段は、前記記録媒体上の第１のインク液滴の少なくとも前記第２のインク液滴と重なる領域に対して、放射線を照射することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記照射手段は、前記印字ヘッドを基準とするときの前記記録媒体の相対的搬送方向上流側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記第１のインク液滴及び前記第２のインク液滴が、同一ノズルから連続した吐出周期で吐出されない場合には、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射しないように照射手段を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、さらに、
   前記印字ヘッドの前記記録媒体の相対的搬送方向下流側に配置され、記録媒体表面上に着弾したインク液滴を本硬化させる放射線を照射する本硬化手段を備え、
   前記照射手段は、前記記録媒体上に着弾したインク液滴を、他のインク液滴と前記記録媒体上で混合しない程度に半硬化させる放射線を照射することを特徴とする画像形成装置。
8. 前記放射線硬化型インクとして、紫外線硬化型インクが用いられ、
   前記照射手段又は前記本硬化手段により照射される放射線は、紫外線であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記印字ヘッドは、前記記録媒体の相対的搬送方向と略直交する主走査方向及び前記記録媒体の相対的搬送方向である副走査方向に２次元的に、かつ前記ノズルから前記記録媒体上に打滴された少なくとも一部のドットが主走査方向に重なるように、前記ノズルが配列され、
   前記記録媒体上で主走査方向に隣接するドットを打滴する第１のノズルと第２のノズル及び第１のノズルと副走査方向に隣接する第３のノズルに対し、
   前記第１のノズルと第２のノズルとの間の副走査方向における距離が、少なくとも、前記第１のノズルと第３のノズルの副走査方向における距離の２以上の整数倍の距離となるように前記第１のノズルと第２のノズルを副走査方向に離して配置するとともに、
   前記第１のノズルと第３のノズルの間の主走査方向における距離が、少なくとも、前記第１のノズル及び前記第３のノズルから前記記録媒体に吐出される液滴によって形成される最大ドット径以上の距離となるように前記第１のノズルと第３のノズルを主走査方向に離して配置したことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 記録媒体に対して放射線硬化型インクを吐出するノズルを有する印字ヘッドと、
    前記印字ヘッド及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を前記記録媒体の幅方向と略直交する方向に搬送して前記印字ヘッドと前記記録媒体を相対移動させる搬送手段と、を備えた画像形成装置の画像形成方法であって、
    前記記録媒体上に着弾したインク液滴に対して、放射線を照射し、
    先に吐出され前記記録媒体上に着弾した第１のインク液滴に対して、前記記録媒体上で前記第１のインク液滴に重なるか又は接触するように同一ノズルから吐出された第２のインク液滴の飛翔中に、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射するように制御し、
    前記第２のインク液滴が、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して重ならず、かつ接触しないように吐出された場合には、前記記録媒体上の前記第１のインク液滴に対して放射線を照射しないように制御することを特徴とする画像形成方法。

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