JP2017164925A - 保護液付与制御装置、画像形成システム、画像形成装置、保護液付与制御方法、保護液付与制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】安価で簡易な構成で印刷品質を向上させること。
【解決手段】被記録物に保護液を付与する保護液付与装置による前記被記録物への前記保護液の付与を制御する保護液付与制御装置であって、前記被記録物に形成される画像への前記保護液の付与量である第一の付与量を決定する第一の付与量決定部と、前記被記録物の非画像領域への前記保護液の付与量である第二の付与量を決定する第二の付与量決定部と、を備え、前記第二の付与量決定部は、決定された前記第一の付与量よりも多くなるように前記第二の付与量を決定することを特徴とする。
【選択図】図１３

Description

本発明は、保護液付与制御装置、画像形成システム、画像形成装置、保護液付与制御方法、保護液付与制御プログラムに関する。

近年、電子化された情報の出力に用いられ、若しくは、原稿の複写に用いられる画像形成装置は欠かせない機器となっている。このような画像形成装置のうち、インク等の水分を含む顕像剤を使用して用紙などの被記録物に印刷（画像形成）を行うものがある。

ところで、このような画像形成装置において使用される被記録物は、水分を含むと膨張し、乾燥すると縮む性質をもつ。そのため、上記顕像剤による画像形成直後の被記録物は、顕像剤の水分を吸収して印字部を中心に膨張することになる。そして、このようにして膨張した被記録物は、搬送時や巻き取り時に、裂ける、破れる、しわやコックリングが発生する、傾く、蛇行する、詰まるといったように様々な不具合が発生して印刷品質が低下する。

そこで、画像形成前後におけるロール紙の用紙幅方向の変化を検出し、用紙幅方向が均一になるように、非画像形成領域に水分補給液を吐出する画像形成装置が提案され既に知られている（例えば、特許文献１を参照）。

ところが、特許文献１に開示されている従来の技術では、画像形成前後における用紙幅方向の変化を検出するためのセンサが必要となり構造が複雑化したり、製造コスト、維持管理コストが高騰化したりするといった問題がある。

また、形成される画像の態様によっては、画像形成前後で被記録物の用紙幅方向に変化はないが、局所的に膨張することがある。このような場合、特許文献１に開示されている従来の技術では、上記印刷品質の低下を改善することはできない。

さらに、特許文献１に開示されている従来の技術は、用紙幅方向（主走査方向）に関してのみ考慮されたものであり、その直交方向（副走査方向）に関しては考慮されていないため、副走査方向においては上記印刷品質の低下を改善することはできない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、安価で簡易な構成で印刷品質を向上させることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、被記録物に保護液を付与する保護液付与装置による前記被記録物への前記保護液の付与を制御する保護液付与制御装置であって、前記被記録物に形成される画像への前記保護液の付与量である第一の付与量を決定する第一の付与量決定部と、前記被記録物の非画像領域への前記保護液の付与量である第二の付与量を決定する第二の付与量決定部と、を備え、前記第二の付与量決定部は、決定された前記第一の付与量よりも多くなるように前記第二の付与量を決定することを特徴とする。

本発明によれば、安価で簡易な構成で印刷品質を向上させることができる。

本発明の実施形態における画像形成装置の一例を示す全体図（概略側面図）である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る画像形成手段及び保護液付与手段の液滴吐出ヘッドの配列構成例の概略図であり、（ｂ）は（ａ）の一部の拡大図である。 図１の画像形成装置の画像形成手段及び保護液吐出手段の一例としてライン型ヘッドを用いた場合を説明する底面図と、拡大図である。 （ａ）本発明の実施形態における画像形成システム例の概念図と、（ｂ）上位装置の一例の概略構成図である。 本発明の実施形態における画像形成装置の機能ブロック図である。 本発明の実施形態における制御手段のデータ管理部の一例を説明する機能ブロック図である。 本発明の実施形態における制御手段の画像出力の一例を説明する機能ブロック図である。 本発明の実施形態における画像形成装置の動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の実施形態における保護液付与手段による保護液の付与方法を説明するための図である。 本発明の実施形態における保護液付与手段による保護液の付与方法を説明するための図である。 本発明の実施形態における保護液付与手段による保護液の付与方法を説明するための図である。 本発明の実施形態における保護液付与手段による保護液の付与方法を説明するための図である。 本発明の実施形態における画像形成装置が保護液の付与量を決定する際の処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施形態における保護液付与量決定テーブルの一例を示す図である。 本発明の実施形態における画像形成装置による非印字領域への保護液の付与量決定方法を説明するための図である。 本発明の実施形態における画像形成装置による非印字領域への保護液の付与量決定方法を説明するための図である。 本発明の実施形態における画像形成装置による非印字領域への保護液の付与量決定方法を説明するための図である。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１００を、図１〜図３を用いて説明する。なお、本実施形態では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）の４色の吐出ヘッド（記録ヘッド、インクヘッド）を有する画像形成装置を説明するが、本発明を適用できる画像形成装置はこれらの吐出ヘッドを有するものに限定されない。すなわち、本発明を適用可能な画像形成装置は、グリーン（Ｇ）、レッド（Ｒ）、ライトシアン（ＬＣ）及び／又はその他の色に対応する吐出ヘッドを更に有するもの、又は、ブラック（Ｋ）のみの吐出ヘッドを有するものなどを含む。ここで、添え字Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹを付与された記号は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの夫々に対応するものとする。

また、本実施形態では、被記録物として、ロール状に巻かれた連続紙（以下、「ロール紙Ｍｄ」という。）を用いるが、本発明に係る画像形成装置が画像を形成することができる被記録物は、ロール紙に限定されない。すなわち、本発明に係る画像形成装置が画像を形成することができる被記録物は、カット紙でもよい。また、本発明に係る画像形成装置を用いて画像を形成することができる被記録物には、普通紙、上質紙、薄紙、厚紙、記録紙及びロール紙、並びに、ＯＨＰシート、合成樹脂フィルム、金属薄膜及びその他表面にインク等で画像を形成することができるものを含む。

ここで、ロール紙とは、定型よりも長い連続紙である。ロール紙は切断可能なミシン目が所定間隔で形成された連続紙、ミシン目が形成されない連続紙を含む。ミシン目が形成されている連続帳票においては、ページ（頁）とは、例えば所定間隔のミシン目で挟まれる領域である。

（１．画像形成装置の構成）
図１に示すように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００は、搬入手段１０と、前処理液付与手段２０と、前処理液乾燥手段３１、画像形成手段４０、保護液付与手段５０（保護液付与装置）、浸透手段５５、保護液乾燥手段３２、搬出手段６０とを備えている。搬入手段１０（搬送部）は、ロール紙Ｍｄ（被記録物）を搬入する。前処理手段（前処理液付与手段）２０は搬入されたロール紙Ｍｄに前処理液を付与する（前処理を実行する）。乾燥手段３０のうち前処理液乾燥手段３１は、前処理されたロール紙Ｍｄを乾燥させる。画像形成手段４０は、ロール紙Ｍｄの表面に画像を形成する。保護手段（保護液付与手段）５０は、画像が形成されたロール紙Ｍｄの上に水分補給剤の一種である保護液を付与する（保護する）。浸透手段５５はロール紙Ｍｄ上の液滴を浸透させる。保護液乾燥手段３２は、ロール紙上の液滴（インク及び保護液）を乾燥させる。搬出手段６０は保護されたロール紙Ｍｄを搬出する（巻きとる、排出する）。更に、画像形成装置１００は、後述するように、画像形成装置１００の動作を制御する制御手段７０を有する。

以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の各構成を具体的に説明する。また、画像形成装置は、後述する前処理液付与手段２０、乾燥手段３０（３１、３２）、浸透手段５５等のいずれか一つ又は複数を含まない構成とすることができる。

（２．搬入手段の構成）
搬入手段１０は、被記録物を前処理液付与手段２０等に搬送する手段である。搬入手段１０は、本実施形態では、給紙部１１及び複数の搬送ローラ１２等で構成される。搬入手段１０は、搬送ローラ１２等を用いて、給紙部１１の給紙ロールに巻き付けて保持されたロール紙Ｍｄを搬入（移動）し、後述する前処理液付与手段２０等に搬送する。

（３．前処理液付与手段の構成）
前処理液付与手段２０は、画像が形成される前の被記録物を処理する手段である。前処理液付与手段２０は、本実施形態では、搬入手段１０によって搬入されたロール紙Ｍｄの表面を、前処理液で前処理する。

ここで、前処理とは、ロール紙Ｍｄ（被記録物）表面に、インクを凝集させる機能を有する前処理液（後述）を均一に付与する処理である。これにより、画像形成装置１００は、インクジェット方式の専用紙以外の被記録物に画像を形成する場合であっても、前処理液付与手段２０を用いて被記録物表面に付与することによって、被記録物に画像を形成したときに、インクを凝集させることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の前処理液塗布手段２０は、画像データに基づいて、塗布する前処理液の量を制御することができる。これにより、画像形成装置１００は、インクジェット方式の専用紙以外の被記録物に画像を形成する場合において、前処理液塗布手段２０を用いて、被記録物に画像を形成する前に、インクを凝集させる機能を有する前処理液を被記録物表面に塗布することができる。

このため、画像形成装置１００は、形成される画像の滲み、濃度、色調及び裏写りなどの品質問題、並びに、耐水性、耐候性及びその他画像堅牢性に関する問題が発生することを低減することができる。即ち、画像形成装置１００は、前処理液塗布手段２０を用いて、被記録物に画像を形成する前にインクを凝集させる機能を有する前処理液を塗布することによって、その後形成される画像の品質を向上することができる。

尚、画像形成装置１００は、前処理液塗布手段２０を用いて、インクジェット方式の専用紙（被記録物）に画像を形成する前に、インクを凝集させる機能を有する前処理液を塗布してもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の前処理液塗布手段２０は、前処理方法として、例えばブレードコート法、グラビアコート法、グラビアオフセットコート法、バーコート法、ロールコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、コンマコート法、Ｕコンマコート法、ＡＫＫＵコート法、スムージングコート法、マイクログラビアコート法、リバースロールコート法、４本乃至５本ロールコート法、ディップコート法、カーテンコート法、スライドコート法、ダイコート法などを用いることができる。

また、本実施形態に係る前処理液塗布手段２０は、前処理液として、例えば水溶性脂肪族系有機酸を含有した処理液を用いることができる。ここで、水溶性脂肪族系有機酸を含有した処理液とは、水分散性着色剤を凝集させる性質を有する処理液である。また、凝集するとは、水分散性着色剤粒子同士が吸着集合することである。

更に、本実施形態に係る前処理液塗布手段２０は、前処理液に水溶性脂肪族系有機酸等のイオン性物質を加えることによって、水分散性着色剤の表面にイオンを吸着させることができる。これにより、前処理液塗布手段２０は、水分散性着色剤の表面電荷を中和することができる。また、前処理液塗布手段２０は、分子間力による凝集作用を増強し、水分散性着色剤を更に凝集させることができる。

（４．前処理液乾燥手段の構成）
乾燥手段３０は、被記録物を加熱等により乾燥させる手段である。乾燥手段３０は、図１に示すように、本実施形態では、乾燥手段３０として、前処理液付与手段２０によって前処理されたロール紙Ｍｄを乾燥させる前処理液乾燥手段３１と、保護液付与手段５０によって保護されたロール紙Ｍｄを乾燥させる保護液乾燥手段３２と、を有する。

前処理液乾燥手段３１において、複数のヒートローラを例えば８０〜１００℃に加熱し、ロール紙Ｍｄの裏面をヒートローラに接触等させる。図１の上方の台形状に示す温風機構（温風ヒータ）を追加しても良い。これにより、前処理液乾燥手段３１は、前処理液の水分（溶媒）を蒸発させ、ロール紙Ｍｄを乾燥させることができる。

（５．画像形成手段の構成）
画像形成手段４０は、被記録物に画像を形成する手段である。画像形成手段４０は、本実施形態では、前処理液乾燥手段３１によって乾燥されたロール紙Ｍｄ上に液滴（インク）を吐出することによって、ロール紙Ｍｄの表面に画像を形成する。

画像形成手段４０の外形形状の一例を、図２を用いて説明する。ここで、図２（ａ）は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の画像形成手段４０の全体の構成の一例を示す概略平面図である。図２（ｂ）は、画像形成手段４０の要部（ブラック（Ｋ）の吐出ヘッド４０Ｋ）の一例を示す概略平面図である。

図２（ａ）に示すように、画像形成手段４０は、本実施形態では、フルライン型のヘッドであり、被記録物の搬送方向Ｘｍの上流側からブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）に対応する４つの吐出ヘッド４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙが配置されている。

ここで、ブラック（Ｋ）の吐出ヘッド４０Ｋは、本実施形態では、ロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍと直交する方向に４つのヘッドユニット４０Ｋ−１、４０Ｋ−２、４０Ｋ−３及び４０Ｋ−４を千鳥状に配置している。これにより、画像形成手段４０は、ロール紙Ｍｄ（被記録物）の画像形成領域（印刷領域）の幅方向（搬送方向と直交する方向）の全域に画像を形成することができる。なお、他の吐出ヘッド４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙの構成は、ブラック（Ｋ）の吐出ヘッド４０Ｋの構成と同様のため、説明を省略する。

画像形成手段４０のブラック（Ｋ）の吐出ヘッド４０Ｋのヘッドユニット４０Ｋ−１の拡大平面図を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）に示すように、ヘッドユニット４０Ｋ−１は、本実施形態では、ノズル面（後述する図３（ａ）のノズル板４３の外形表面）に、複数のノズル（吐出口、印字ノズル）４０Ｎを備える。ここで、複数のノズル４０Ｎは、ヘッドユニット４０Ｋ−１の長手方向に１列に配置されることでノズル列を構成している、主走査方向にノズル列を有するシングルパスインクジェット方式である。なお、ヘッドユニット４０Ｋ−１は、複数のノズル列を備えてもよい。

図３（ａ）において、画像形成手段４０の吐出ヘッド（４０Ｋ等）は、吐出するインクの通路を形成する流路板４１と、流路板４１の下面（吐出ヘッドの内部方向）に接合された振動板４２と、流路板４１の上面（吐出ヘッドの外側方向）に接合されたノズル板４３と、振動板４２の周縁部を保持するフレーム部材４４とを備える。また、吐出ヘッドは、振動板４２を変形させるための圧力発生手段（アクチュエータ手段）４５を有する。

本実施形態に係る吐出ヘッドは、流路板４１と、振動板４２と、ノズル板４３とを積層することによって、ノズル（吐出口）４０Ｎに連通する流路であるノズル連通路４０Ｒ及び液室４０Ｆを形成している。また、吐出ヘッドは、フレーム部材４４を更に積層することによって、液室４０Ｆにインクを供給するためのインク流入口４０Ｓ及びインクを液室４０Ｆに供給する共通液室４０Ｌなどを形成している。

また、本実施形態では、フレーム部材４４には、圧力発生手段４５を収納する収容部、共通液室４０Ｌとなる凹部、及び共通液室４０Ｌに吐出ヘッド外部からインクを供給するためのインク供給口４０ＩＮが形成されている。

圧力発生手段４５は、本実施形態では、電気機械変換素子である圧電素子４５Ｐと、圧電素子４５Ｐを接合固定するベース基板４５Ｂと、隣り合う圧電素子４５Ｐの間隙に配置された支柱部とを備えている。また、圧力発生手段４５は、圧電素子４５Ｐを駆動回路（駆動ＩＣ）に接続するためのＦＰＣケーブル４５Ｃ等を備えている。

ここで、圧電素子４５Ｐは、図３（ｂ）に示すように、圧電材料４５Ｐｐと内部電極４５Ｐｅとを交互に積層した積層型圧電素子（ＰＺＴ）を用いる。内部電極４５Ｐｅは、複数の個別電極４５Ｐｅｉと複数の共通電極４５Ｐｅｃとを有する。内部電極４５Ｐｅは、本実施形態では、圧電素子４５Ｐｐの端面に交互に個別電極４５Ｐｅｉ又は共通電極４５Ｐｅｃを接続している。

以下に、吐出ヘッドがノズル４０Ｎからインクを吐出する動作（引き−押し打ち動作）を具体的に説明する。

吐出ヘッドにおいて、先ず、圧電素子４５Ｐ（圧力発生手段４５）に印加している電圧を基準電位から下げ、圧電素子４５Ｐをその積層方向に縮小させる。また、吐出ヘッドは、圧電素子４５Ｐの縮小によって振動板４２を撓み変形させる。このとき、吐出ヘッドは、振動板４２の撓み変形によって液室４０Ｆの容積（体積）を拡大（膨張）させる。この動作により、吐出ヘッドにおいて、共通液室４０Ｌから液室４０Ｆ内にインクを流入させる。

次に、吐出ヘッドは、圧電素子４５Ｐに印加している電圧を上げ、圧電素子４５Ｐを積層方向に伸長させる。また、吐出ヘッドは、圧電素子４５Ｐの伸長によって、振動板４２をノズル４０Ｎ方向に変形させる。このとき、吐出ヘッドは、振動板４２の変形によって、液室４０Ｆの容積（体積）を縮小（収縮）させる。この動作により、吐出ヘッドは、液室４０Ｆ内のインクに圧力を付加する。また、吐出ヘッドは、インクを加圧することによって、ノズル４０Ｎからインクを吐出（噴射）する。

その後、吐出ヘッドは、圧電素子４５Ｐに印加している電圧を基準電位に戻し、振動板４２を初期位置に戻す（復元する）。このとき、吐出ヘッドは、液室４０Ｆの膨張によって液室４０Ｆ内を減圧し、共通液室４０Ｌ内から液室４０Ｆ内にインクを充填（補充）する。次いで、吐出ヘッドは、ノズル４０Ｎのメニスカス面の振動が減衰（安定）した後、次のインクの吐出のための動作に移行し、上記の動作を繰り返す。

このように、吐出ヘッドは、圧力発生手段４５を用いて、振動板４２を変形（撓み変形）する。これにより、吐出ヘッドは、液室４０Ｆの容積（体積）を変化させ、液室４０Ｆ内のインクに作用する圧力を変化させ、その結果、吐出ヘッドは、ノズル４０Ｎから、インクを吐出させる。

なお、本発明を適用可能な吐出ヘッドの駆動方法は、上記の例（引き−押し打ち）に限定されるものではない。例えば、吐出ヘッドの駆動方法は、圧電素子４５Ｐに印加する電圧（駆動波形）を制御することによって、引き打ち又は押し打ち等を行ってもよい。さらに、圧力発生手段４５は、発熱抵抗体を用いて液室４０Ｆ内のインクを加熱して気泡を発生させるサーマル型や、液室４０Ｆの壁面に振動板と電極とを対向配置し、振動板と電極との間に発生させた静電力によって振動板を変形させる静電型のものを用いてもよい。

以上により、本実施形態の画像形成装置１００は、画像形成手段４０（４つの吐出ヘッド４０Ｋ、４０Ｃ、４０Ｍ及び４０Ｙ）を用いて、１回の被記録物（ロール紙Ｍｄ）の搬送動作で、画像形成領域の全域に、白黒又はフルカラーの画像を形成する。

（６．保護液付与手段の構成）
保護液付与手段（保護液付与装置）５０は、画像が形成された後の被記録物を処理する手段である。保護液付与手段５０は、本実施形態では、画像形成手段４０によって画像が形成されたロール紙Ｍｄの表面を、保護液で保護する。図２（ａ）に示すように、保護液付与手段５０は、画像形成手段４０に対して、被記録物の搬送方向Ｘｍの下流側に配置されている。また、保護液付与手段５０は、画像形成手段４０と同様に、ロール紙Ｍｄの搬送方向Ｘｍと直交する方向に吐出ヘッド５０Ｈ（吐出手段）を千鳥状に配置している。

更に、保護液付与手段５０は、吐出ヘッド５０Ｈに入力する駆動波形を制御することによって、保護液の吐出量を制御する。これにより、保護液付与手段５０は、吐出ヘッド５０Ｈを用いて、ロール紙Ｍｄ（被記録物）の画像形成領域（印刷領域）の幅方向（搬送方向と直交する方向）の全域に保護液を吐出することができる。なお、吐出ヘッド５０Ｈの構成は、画像形成手段４０の構成（図２及び図３）と同様のため、説明を省略する。

ここで、保護とは、ロール紙Ｍｄ上に保護液を吐出（堆積）する処理である。この処理により、画像が形成された被記録物は、画像が形成された被記録物Ｍｄの表面が他の物体（例えば他の被記録物）と擦れることによって被記録物上の画像（インク）の剥離（剥奪）を防止する、即ち、耐擦過性（耐擦性）が向上する。さらに、光沢度や、保存安定性（耐水性、耐光性、耐ガス性など）等を向上させることができる。

（７．浸透手段の構成）
浸透手段５５はインク中の溶剤を被記録物へ浸透させる手段である。浸透手段５５では、被記録物Ｍｄの搬送距離を長くすることで、溶剤が浸透する時間を稼いでいる。さらに図１に示す加熱手段５６により、被記録物及びインクを加熱し、３０〜１００℃の（水分が蒸発しない）雰囲気温度に設定することで、インク中の高沸点溶媒を含む水溶液の状態のまま粘度を低下させ、浸透速度を加速させる。

（８．保護乾燥手段の構成）
図１に示す保護液乾燥手段３２において、いくつかのヒートローラを例えば８０〜１００℃に加熱し、ロール紙Ｍｄの裏面をヒートローラに接触等させる。図１の上方の台形状に示す温風機構（温風ヒータ）を追加しても良い。これにより、保護液乾燥手段３２は、インク及び保護液の水分を蒸発させ、ロール紙Ｍｄを乾燥させることができる。

（９．搬出手段の構成）
搬出手段６０は、画像が形成等された被記録物を搬出（排出）する手段である。図１に示すように、搬出手段６０は、本実施形態では、保管部６１及び複数の搬送ローラ６２等で構成される。搬出手段６０は、搬送ローラ６２等を用いて、保管部６１の保管ロールに画像が形成されたロール紙Ｍｄを巻き付けて、保管する。

なお、ロール紙Ｍｄを保管部６１の保管ロールに巻き付けるときに、ロール紙Ｍｄに作用する圧力が大きくなる場合には、ロール紙Ｍｄの裏面に他の画像が転写することを防止するため、巻き取り直前にロール紙Ｍｄを更に乾燥させる乾燥手段を設けてもよい。

（１０．制御手段の構成）
制御手段７０は、画像形成装置１００の動作を制御する手段である。制御手段７０は、本実施形態では、画像形成装置１００の各構成に動作を指示し、その動作を制御する。図４〜図７を用いて、本実施形態に係る制御手段７０を説明する。

なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００は、印刷システムとして、プロダクションプリンティングを用いてもよい。ここで、プロダクションプリンティングとは、ジョブ管理や印刷データの管理などを効率的に行うことによって、短時間に大量の印刷物（画像形成媒体、印字物）を印刷（画像形成、印字）することができる製造システムである。具体的には、本実施形態に係る画像形成装置１００は、複数の装置、例えばＲＩＰ（Ｒａｓｔｅｒ Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）装置とプリンタ装置とからなる。ＲＩＰ装置は、印刷データの印刷順等の制御と印刷データのラスタイメージデータへの変換を行う装置である。プリンタ装置は、変換されたラスタイメージデータに基づく印刷動作を制御装置である。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００（制御手段７０）は、印刷データの作成から印刷物の分配までの管理を行うワークフローのシステムを構築する。すなわち、本実施形態に係る画像形成装置１００（制御手段７０）は、当該ワークフローのように処理時間の長いシステムにおいて、ＲＩＰ装置とプリンタ装置のように装置を分離し処理を分散させることで、印刷の高速化を可能とする。全体の画像形成システムでは制御装置（ＲＩＰＳ装置）を有する。

図４（ａ）は、本発明の実施形態における画像形成システム例の概念図と、図４（ｂ）は上位装置の一例の概略構成図である。

図４（ａ）に示すように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の制御手段７０は、ＲＩＰ処理などを行う上位装置（ＲＩＰ装置、ＤＦＥ、Ｄｉｇｉｔａｌ ＦｒｏｎｔＥｎｄ）７１と、印刷処理などを行うプリンタ装置７２とを含む。ここで、上位装置７１とプリンタ装置７２とは、複数のデータ線７０ＬＤと制御線７０ＬＣとで接続されている。

＜上位装置＞
本発明の実施形態に係る画像形成装置１００（制御手段７０）の上位装置７１は、ホスト装置から出力される印刷ジョブデータ（ジョブデータ、印刷データ）に基づいて、ＲＩＰ処理を行う装置である。すなわち、本実施形態に係る上位装置７１は、印刷ジョブデータに基づいて、各色に対応する印刷画像データを夫々作成する。ここで、印刷画像データは、本実施形態では、保護液付与手段５０が吐出する保護液の吐出に関する「保護に関する画像データ」を更に含む。

また、本実施形態に係る上位装置７１は、印刷ジョブデータ及びホスト装置の情報などに基づいて、印刷動作を制御するための制御情報データを作成する。ここで、制御情報データとは、印刷条件として、印刷形態、印刷種別、給排紙情報、印刷面順、印刷用紙サイズ、印刷画像データのデータサイズ、解像度、紙種情報、階調、色情報及び印刷を行うページ数の情報など）に関するデータを含む。また、制御情報データは、本実施形態では、保護液付与手段５０が吐出する保護液の吐出に関す保護液制御データを更に含む。

図４（ｂ）に示すように、上位装置７１は、本実施形態では、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７１ａ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７１ｂ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７１ｃ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）７１ｄを備える。また、上位装置７１は、外部Ｉ／Ｆ７１ｅ、制御情報用Ｉ／Ｆ７１ｆ及び画像データ用Ｉ／Ｆ７１ｇを備える。更に、上位装置７１は、ＣＰＵ７１ａ等を夫々接続するバス７１ｈを備えることによって、上位装置７１は、バス７１ｈを介して、ＣＰＵ７１ａ等を相互に送受信可能になる。

ＣＰＵ７１ａは、上位装置７１全体の動作を制御するものである。ＣＰＵ７１ａは、ＲＯＭ７１ｂ及び／又はＨＤＤ７１ｄに格納（記憶）されている制御プログラムや保護液付与制御プログラム等を用いて、上位装置７１の動作を制御する。

ＲＯＭ７１ｂ、ＲＡＭ７１ｃ及びＨＤＤ７１ｄは、データ等を記憶する記憶手段である。ＲＯＭ７１ｂ及び／又はＨＤＤ７１ｄには、ＣＰＵ７１ａを制御するための制御プログラムを予め格納されている。ＲＡＭ７１ｃは、ＣＰＵ７１ａのワークメモリとして用いられる。

外部Ｉ／Ｆ７１ｅは、画像形成装置１００外部（ホスト装置等）との通信（送受信）を制御する。制御情報用Ｉ／Ｆ７１ｆは、制御情報データの通信（送受信）を制御する。画像データ用Ｉ／Ｆ７１ｇは、印刷画像データの通信（送受信）を制御する。

＜プリンタ装置＞
図５は、本発明の実施形態における画像形成装置の機能ブロック図である。本発明の実施形態に係る画像形成装置１００の制御手段７０のプリンタ装置７２は、上位装置７１から入力された印刷画像データ及び制御情報データに基づいて、被記録物に画像を形成する動作を制御する装置である。プリンタ装置７２は、プリンタコントローラ７２Ｃとプリンタエンジン７２Ｅとを有する。

プリンタコントローラ７２Ｃは、プリンタエンジン７２Ｅの動作を制御するものである。プリンタコントローラ７２Ｃは、制御線７０ＬＣを介して、上位装置７１との間で制御情報データ等の送受信を行う。また、プリンタコントローラ７２Ｃは、制御線７２ＬＣを介して、プリンタエンジン７２Ｅと制御情報データ等の送受信を行う。また、プリンタコントローラ７２Ｃは、制御情報データに基づいてプリンタエンジン７２Ｅを制御し、被記録物の種類、印刷速度、打滴する液滴の体積等を含む、制御情報データに従った印刷を実行することができる。

図５に示すように、プリンタコントローラ７２Ｃは、本実施形態では、ＣＰＵ７２Ｃｐ及び印刷制御部７２Ｃｃを有する。また、プリンタコントローラ７２Ｃは、ＣＰＵ７２Ｃｐと印刷制御部７２Ｃｃとを互いに送受信可能にバス７２Ｃｂで接続している。ここで、バス７２Ｃｂは、通信Ｉ／Ｆを介して、制御線７０ＬＣに接続されている。

ＣＰＵ７２Ｃｐは、ＲＯＭ７１ｂ（図４（ｂ））に格納されている制御プログラムを用いて、プリンタ装置７２全体の動作を制御する。印刷制御部７２Ｃｃは、上位装置７１から送信された制御情報データに基づいて、プリンタエンジン７２Ｅとの間でコマンドやステータス情報の送受信を行い、印刷制御部７２Ｃｃは、プリンタエンジン７２Ｅの動作を制御する。

プリンタエンジン７２Ｅは、上位装置７１から入力された印刷画像データ及びプリンタコントローラ７２Ｃから入力された制御情報データに基づいて、被記録物に画像を形成する動作を制御する装置である。また、プリンタエンジン７２Ｅは、上位装置７１から入力された印刷画像データ及び保護液吐出パターンデータ及びプリンタコントローラ７２Ｃから入力された制御情報データ及び保護制御データに基づいて、保護する動作を制御する装置である。

図５に示すように、プリンタエンジン７２Ｅは、複数のデータ線７０ＬＤ（７０ＬＤＹ、７０ＬＤ−Ｃ、７０ＬＤ−Ｍ、７０ＬＤ−Ｋ及び７０ＬＤ−Ｐ）が接続されている。プリンタエンジン７２Ｅは、複数のデータ線７０ＬＤを介して、上位装置７１から印刷画像データを受信する。これにより、プリンタエンジン７２Ｅは、受信した印刷画像データに基づいて、各色の印刷動作及び保護の動作を実施することができる。

プリンタエンジン７２Ｅは、本実施形態では、複数のデータ管理部７２ＥＣ、７２ＥＭ、７２ＥＹ、７２ＥＫ及び７２ＥＰを有する。また、プリンタエンジン７２Ｅは、データ管理部７２ＥＣ等から印刷画像データ等が入力される画像出力部（例えば、ヘッドモジュール）７２Ｅｉと、被記録物の搬送を制御する搬送制御部７２Ｅｃとを有する。更に、プリンタエンジン７２Ｅは、本実施形態では、データ管理部（保護制御手段）７２ＥＰから保護に関する画像データが入力される保護液出力部７２Ｅｐを有する。

なお、プリンタエンジン７２Ｅは、保護乾燥制御部、前処理液付与制御部、前処理後乾燥制御部、浸透制御部７３及び巻取前乾燥制御部等を更に含むか、或いは接続されてもよい。

ここで、保護に係るデータ管理部７２ＥＰの構成を、図６を用いて説明する。図６に示すように、データ管理部７２ＥＰは、ロジック回路７２ＥＰｌとメモリ部７２ＥＰｍとを含む。データ管理部７２ＥＰ（ロジック回路７２ＥＰｌ）は、データ線７０ＬＤ−Ｐを介して、上位装置７１に接続されている。また、データ管理部７２ＥＰ（ロジック回路７２ＥＰｌ）は、制御線７２ＬＰを介して、プリンタコントローラ７２Ｃ（印刷制御部７２Ｃｃ）に接続されている。

ロジック回路７２（制御手段）ＥＰｌは、本実施形態では、プリンタコントローラ７２Ｃ（印刷制御部７２Ｃｃ）から出力された制御信号に基づいて、上位装置７１から出力された保護に関する画像データをメモリ７２ＥＰｍに格納（記憶）する。

本実施形態では、メモリ７２ＥＰｍは、プリンタコントローラ７２Ｃ（印刷制御部７２Ｃｃ）から出力された制御信号に基づいて、上位装置７１から出力された印刷画像データを格納する。

また、ロジック回路７２ＥＣｌは、プリンタコントローラ７２Ｃ（印刷制御部７２Ｃｃ）から出力された制御信号に基づいて、メモリ７２ＥＣｍからシアン（Ｃ）に対応する印刷画像データ（駆動波形）Ｉｃを読み出し、画像出力部７２Ｅｉに出力する。

さらに、ロジック回路７２ＥＰｌは、画像形成システム全体の制御手段である印刷制御部（制御手段）７２Ｃｃから、被記録物の種類、インクの総量規制値、印刷速度等、作成する画像の解像度、滴構成（大滴、非打滴の２値、大滴、中滴、小滴、非打滴の４値など）、インクの種類などの情報（以下、「動作パラメータ情報」とする）を受け取る。

尚、インクの総量規制値は、被記録物の種類、印刷速度、作成する画像の解像度により推奨値が決定される。そのため、ロジック回路７２ＥＰｌは、インクの総量規制値について推奨値を採用するように設定されている場合、印刷制御部（制御手段）７２Ｃｃから受け取る必要がなく、被記録物の種類、印刷速度、作成する画像の解像度からその推奨値を決定するように構成されていても良い。

ロジック回路７２ＥＰｌは、上位装置７１（又は印刷制御部Ｃｃ）から受け取った上記情報を基に、保護液の単位面積当たりの打滴量や打滴密度（以下、「保護液の付与量」とする）を決定する。このとき、ロジック回路７２ＥＰｌは、例えば、小滴、中滴、大滴といったように、吐出する液滴のサイズで保護液の付与量を変更するようにしても良い。

ロジック回路７２ＥＰｌは、上述のように決定した保護液の付与量に応じた保護液吐出パターン（特定の吐出パターン）Ｉｐに対応する駆動波形を、保護液出力部７２Ｅｐに出力する、あるいは、一時的に、保護液吐出パターンＩｐをメモリ７２ＥＰｍへ格納させ、制御信号に応じて保護液出力部７２Ｅｐへ出力する。

ここで、データ管理部７２ＥＰは、論理回路などの組み合わせによって構成されるハードウェアのロジック回路を用いてもよい。

画像出力部７２Ｅｉの構成を、図７を用いて説明する。図７に示すように、画像出力部（ヘッドモジュール）７２Ｅｉは、出力制御部７２Ｅｉｃと各吐出ヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ及び４０Ｋを含む。出力制御部７２Ｅｉｃは、各色に対応する印刷画像データ（画像情報）を基にした印刷画像パターン（駆動波形）を各色に対応する吐出ヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ及び４０Ｋ（図４）に出力する。これにより、出力制御部７２Ｅｉｃは、印刷画像データに基づいて、吐出ヘッド４０Ｃ等の動作を制御することができる。

詳しくは、各データ管理部７２ＥＣ、７２ＥＭ、７２ＥＹ、７２ＥＫのロジック回路で作成された画像形成パターン（Ｉｃ、Ｉｍ、Ｉｙ、Ｉｋ）に対応する駆動波形は、出力制御部７２Ｅｉｃでタイミングを制御されながら、吐出ヘッド４０Ｃ、４０Ｍ、４０Ｙ、４０Ｋの圧力発生手段である圧電素子４５Ｐへ印加される。駆動波形が印加されると、圧電素子４５Ｐは、伸縮する。圧電素子４５Ｐから、振動板４２を介して、ノズル連通路４０Ｒ内のインクへと伸縮力が働き、ノズル連通路４０Ｒ内に圧力変化が生じることで、ノズル４０Ｎからインク液滴が吐出する。このように、出力制御部７２Ｅｉｃは、印刷画像パターン（駆動波形）Ｉｃ〜Ｉｋに基づいて、吐出ヘッド４０Ｃ等の動作を制御することができる。

出力制御部７２Ｅｉｃは、複数の吐出ヘッド４０Ｃ等を個別に制御する。また、出力制御部７２Ｅｉｃは、入力された印刷画像データ（例えば図５のＩｃ）を用いて、複数の吐出ヘッド４０Ｃ等を同時に制御してもよい。更に、出力制御部７２Ｅｉｃは、制御装置から入力される制御信号に基づいて、吐出ヘッド４０Ｃ等を制御してもよい。出力制御部７２Ｅｉｃは、例えばユーザの操作入力に基づいて、吐出ヘッド４０Ｃ等を制御してもよい。

図７と同様に、保護液出力部（ヘッドモジュール）７２Ｅｐは、出力制御部と吐出ヘッド５０とを含む。出力制御部は、上記保護液吐出パターンＩｐを吐出ヘッド５０（図２）に出力する。詳しくは、データ管理部７２ＥＰのロジック回路７２ＥＣｌで作成された、保護液吐出パターンＩｐに対応する駆動波形が出力制御部でタイミングを制御されながら吐出ヘッド５０の圧電素子４５Ｐへ印加される。振動板４２を介してノズル連通路４０Ｒ内に発生する圧力変化により、ノズル５０Ｎからインク液滴が吐出される。出力制御部は、保護液吐出パターン（駆動波形）Ｉｐに基づいて、吐出ヘッド５０の動作を制御することができる。

このように、プリンタ装置７２は、各色の画像形成を互いに独立して制御することができる。また、プリンタ装置７２は、印刷画像データの色数（Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫ、又は、Ｋ色のみ等）又は吐出ヘッド数に応じて、プリンタエンジン７２Ｅの構成を変更してもよい。

図５に戻って、画像形成装置１００は、印刷制御部７２Ｃｃに接続された浸透制御部、保護液乾燥性制御部を用いて、被記録物の種類やインクや保護液の付与量を用いて、乾燥手段３０および浸透手段５５を制御する。

さらに、画像形成装置１００は、印刷制御部７２Ｃｃに接続された前処理制御部、前処理乾燥制御部について、被記録物の種類や、画像データに応じて、前処理動作を適宜制御する。

（１１．保護液吐出パターンの制御）
画像形成装置１００が画像を形成する際の動作について、図８を参照して説明する。図８は、本実施形態に係る画像形成装置１００が画像を形成する際の動作を説明するためのフローチャートである。画像形成装置１００における各手段は、以下のステップに従い画像形成動作を行う。

画像形成装置１００は、外部から入力される印刷ジョブデータ、動作パラメータ情報等に基づいて、画像の形成（又は印刷）を開始する（Ｓ８０１）。画像形成装置１００は、入力された印刷ジョブデータ、動作パラメータ情報等を制御手段７０の上位にある記憶手段（ＲＯＭ７１ｂ、ＲＡＭ７１ｃ、及びＨＤＤ７１ｄ等）に記憶（設定）する（Ｓ８０２）。

画像形成装置１００は、制御手段７０を用いて、記憶手段７１ｂ、７１ｃ、７１ｄに記憶した内容に基づき、印刷画像データ及び制御情報データ等を生成する（Ｓ８０３）。

画像形成装置１００は、制御手段７０を用いて、生成した制御情報データに基づき、前処理液の付与量およびＳ８０８での前処理液の乾燥強度を決定する（Ｓ８０４）。

画像形成装置１００は、制御手段７０を用いて、設定した動作パラメータ情報に基づき、保護液の付与量およびＳ８１２での保護液の乾燥強度を決定する（Ｓ８０５）。即ち、本実施形態においては、制御手段７０が保護液付与制御装置として機能する。尚、画像形成装置１００は、上位装置７１を用いてＳ８０５の処理を行うように構成されていても良い。即ち、上位装置７１が単独で保護液付与制御装置として機能するように構成されていても良い。また、画像形成装置１００は、プリンタ装置７２を用いてＳ８０５の処理を行うように構成されていても良い。即ち、プリンタ装置７２が単独で保護液付与制御装置として機能するように構成されていても良い。Ｓ８０５における保護液の付与量の決定方法が本実施形態に係る要旨の一つである。尚、Ｓ８０５における保護液の付与量の決定方法については、図１３を参照して後述する。

画像形成装置１００は、搬入手段１０を用いて、被記録物を前処理手段２０等へ搬入（搬送）を開始する（Ｓ８０６）。尚、画像形成装置１００は、Ｓ８０１の画像形成の開始直後に、Ｓ８０６を行ってもよい。

画像形成装置１００は、前処理手段２０を用いて、前処理を実施し、前処理液を付与する（Ｓ８０７）。ここで、前処理液乾燥手段３１は、Ｓ８０４で決定した前処理液の付与量に基づいて前処理液を付与する。

画像形成装置１００は、前処理液乾燥手段３１を用いて、被記録物を乾燥させる（Ｓ８０８）。ここで、前処理液乾燥手段３１は、Ｓ８０４で決定した前処理液乾燥強度に基づいて被記録物を乾燥させる。

画像形成装置１００は、画像形成手段４０を用いて、Ｓ８０３で生成した印刷画像データに基づいて、被記録物の表面に画像を形成する（Ｓ８０９）。

ここで、画像形成手段４０は、被記録物の種類等及び形成する画像の解像度を更に用いて、画像を形成することができる。また、画像形成手段４０は、圧電素子に印加する電圧（駆動電圧）を制御することによって、画像を形成する動作を制御することができる。

において、画像形成装置１００は、保護手段５０を用いて、被記録物を保護する（Ｓ８１０）。ここで、保護手段５０は、Ｓ８０５で決定した保護液の付与量に基づいて保護液を付与する。

画像形成装置１００は、浸透手段５５を用いて被記録物にインク及び保護液を浸透させる（Ｓ８１１）。

画像形成装置１００は、乾燥手段３２を用いて、被記録物を乾燥させる（Ｓ８１２）。ここで、乾燥手段３２はＳ８０５で決定した乾燥強度に基づいて被記録物を乾燥させる。

搬出手段６０を用いて、被記録物を搬出（排出）する（Ｓ８１３）。その後、画像形成装置１００は、図中のＥＮＤに進み、画像を形成する動作を終了する。

（１２．保護液付与手段による保護液付与方法）
次に、本実施形態に係る保護液付与手段５０による保護液の付与方法について、図９（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図９（ａ）、（ｂ）は、本実施形態に係る保護液付与手段５０による保護液の付与方法を説明するための図である。

本実施形態において、保護液付与手段５０は、印字部の定着性（耐擦過性）を向上させ、若しくは、ピッキングやブロッキングなどの印字後に発生する不具合を防ぐために、印字後に印刷物の印刷面に保護液を付与するように構成されている。

尚、このとき、保護液付与手段５０は、印字部にのみ保護液を付与するようにすれば、保護液の付与量を低減させることができ、ページ当たりのコスト（ＣＰＰ：Ｃｏｓｔ Ｐｅｒ Ｐａｇｅ）の低減や乾燥性を向上させることができる。

但し、このような場合、印字部にのみ保護液とインクとが付与されるため、局所的に含水量が多くなり、その部分を中心として被記録物が膨張することになる。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１００は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、印字部（画像領域）のみならず、各単位領域における付与量が印字部よりも多くなるように印字部以外の領域（以下、「非印字領域」とする）（非画像領域）にも保護液を付与するように構成されている。具体的な保護液の付与量決定方法については、図１３を参照して後述する。

尚、各単位領域における付与量が印字部よりも多くなるように非印字領域にも保護液を付与するのは、印字部にはインクが付与されている分だけ非印字領域よりも多くの含水量があるためである。本実施形態に係る画像形成装置１００は、このように構成されることで、被記録物の含水量を均一にすることが可能となり、印字部を中心として被記録物が膨張する、即ち、局所的に被記録物が膨張することを防ぐことが可能となる。

尚、本実施形態に係る画像形成装置１００は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、非印字領域全面に保護液を付与するのではなく、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、印字部を含むページの非印字領域にのみ保護液を付与するように構成されていても良い。本実施形態に係る画像形成装置１００は、このように構成されることで、印字部がないページには保護液を付与することがないため、保護液の消費量を削減することが可能となる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、印字部と用紙幅方向（主走査方向）に交差する部分の非印字領域（以下、「交差領域」とする）にのみ保護液を付与するように構成されていても良い。本実施形態に係る画像形成装置１００は、このように構成されることで、用紙幅方向（主走査方向）に印字部がない非印字領域には保護液を付与することがないため、保護液の消費量を削減することが可能となる。

また、この他、本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、印字部の搬送方向（副走査方向）両端からその両サイドに向かって予め定められた範囲内に含まれる非印字領域（以下、「所定領域」とする）にのみ保護液を付与するように構成されていても良い。本実施形態に係る画像形成装置１００は、このように構成されることで、保護液の消費量を削減することが可能となる。

（１３．保護液の付与量決定方法）
本実施形態に係る画像形成装置１００が保護液の付与量を決定する際の処理（保護液付与制御方法）について、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係る画像形成装置１００が保護液の付与量を決定する際の処理を説明するためのフローチャートである。

本実施形態に係る画像形成装置１００が保護液の付与量を決定する際にはまず、制御手段７０は、被記録物の種類、作成する画像の解像度、印刷速度、インクの総量規制値、滴構成、インクの種類を設定する（Ｓ１３０１〜Ｓ１３０６）。尚、これらの設定内容は、ユーザ設定によるものであっても良いし、予め設定されたものであっても良い。

そして、制御手段７０は、保護液付与量決定テーブルを参照して、Ｓ１３０１〜Ｓ１３０６において設定した被記録物の種類、作成する画像の解像度、印刷速度、インクの総量規制値、滴構成、インクの種類（制御情報）から、印字部の定着性（耐擦過性）を担保するために、若しくは、ピッキングやブロッキングなどの印字後に発生する不具合を防ぐために必要となるその印字部への保護液の付与量：ａを決定する（Ｓ１３０７）。即ち、本実施形態においては、制御手段７０が第一の付与量決定部として機能する。

ここで、保護液付与量決定テーブルについて、図１４を参照して説明する。図１４は、本実施形態に係る保護液付与量決定テーブルの一例を示す図である。

図１４に示すように、本実施形態に係る保護液付与量決定テーブルは、被記録物の種類、作成する画像の解像度、インクの総量規制値、滴構成、インクの種類から、印字部の定着性（耐擦過性）を担保するために、若しくは、ピッキングやブロッキングなどの印字後に発生する不具合を防ぐために、その印字部の保護に必要な保護液の付与量を決定するためのテーブルである。この保護液付与量決定テーブルは、記憶手段（ＲＯＭ７１ｂ、ＲＡＭ７１ｃ、及びＨＤＤ７１ｄ等）に予め記憶されている。

また、制御手段７０は、印刷データ、Ｓ１３０１〜Ｓ１３０６において設定した被記録物の種類、作成する画像の解像度、印刷速度、インクの総量規制値、滴構成、インクの種類（制御情報）から、印字部のインクの付与量：ｂを決定する（Ｓ１３０８）。即ち、本実施形態においては、制御手段７０が第三の付与量決定部として機能する。

そして、制御手段７０は、Ｓ１３０７、Ｓ１３０８において決定した印字部への保護液の付与量：ａとその印字部のインクの付与量：ｂとの合計：ａ＋ｂに基づき、非印字領域への保護液の付与量：ｃを決定する（Ｓ１３０９）。即ち、本実施形態においては、制御手段７０が第二の付与量決定部として機能する。

ここで、Ｓ１３０９における非印字領域への保護液の付与量決定方法について、図１５〜図１７を参照して説明する。図１５〜図１７は、本実施形態に係る画像形成装置１００による非印字領域への保護液の付与量決定方法を説明するための図である。

図１５に示すように、まず、制御手段７０は、インク、保護液の付与対象となる領域に、単位面積毎に単位領域を設定する。尚、この単位領域の面積は、予め設定されていても良いし、印刷データ、被記録物の種類、作成する画像の解像度、印刷速度、インクの総量規制値、滴構成、インクの種類（制御情報）の少なくともいずれかに応じて設定されても良い。

そして、図１６に示すように、制御手段７０は、設定した上記単位領域毎に、非印字領域への保護液の付与量：ｃを、各印字部のインクの付与量：ａとその印字部への保護液：ｂの付与量との合計：ａ＋ｂと等しくなるように、即ち、ａ＋ｂ＝ｃとなるように決定する。

また、別の方法として、図１７に示すように、制御手段７０は、設定した上記単位領域毎に、用紙幅方向（主走査方向）に印字部と隣接する非印字領域への保護液の付与量：ｃ_１を、印字部のインクの付与量：ａとその印字部への保護液：ｂの付与量との合計：ａ＋ｂとの差が一定量：−ｄ〜ｄの範囲に収まるように、即ち、−ｄ≦ａ＋ｂ−ｃ_１≦ｄとなるように決定する。

また、図１７に示すように、制御手段７０は、用紙幅方向（主走査方向）に印字部の単位領域と隣接しない非印字領域の単位領域への保護液の付与量：ｃ_２〜ｃ_ｎについても、隣り合う単位領域間での保護液の付与量の差が一定量：−ｄ〜ｄの範囲に収まるように、即ち、−ｄ≦ｃ_１−ｃ_２≦ｄ、−ｄ≦ｃ_２−ｃ_３≦ｄ、・・・、−ｄ≦ｃ_ｎ−１−ｃ_ｎ≦ｄとなるように決定する。尚、上記一定量：ｄは、予め設定されていても良いし、印刷データ、被記録物の種類、作成する画像の解像度、印刷速度、インクの総量規制値、滴構成、インクの種類（制御情報）の少なくともいずれかに応じて設定されても良い。

以上、説明したように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、印字部のみならず、各単位領域における付与量が印字部よりも多くなるように非印字領域にも保護液を付与するように構成されている。本実施形態に係る画像形成装置１００は、このように構成されることで、被記録物の含水量を均一にすることが可能となり、印字部を中心として被記録物が膨張する、即ち、局所的に被記録物が膨張することを防ぐことが可能となる。

尚、本実施形態においては、インクジェット方式の画像形成装置について説明したが、本発明は、水分を含む顕像剤を使用して用紙などの被記録物に印刷（画像形成）を行う画像形成装置であれば同様に適用可能である。

また、本実施形態においては、水分補給剤として保護液を付与する画像形成装置について説明したが、本発明は、保護液の代わりに、被記録物に専ら水分を補給することだけを目的とした水分補給剤を付与することで被記録物の含水量を均一にする画像形成装置においても同様に適用可能である。

（１４．インク、保護液の組成）
インクは、着色剤、水、水溶性有機溶剤、及び界面活性剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。

着色剤としては、顔料、自己分散型顔料、又は樹脂被覆型顔料を用いることができる。顔料としては、有機顔料及び無機顔料のいずれであっても構わない。

有機顔料としては、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、アントラキノン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、インジゴ系、チオインジゴ系、ペリレン系、イソインドレノン系、アニリンブラツク、アゾメチン系、ローダミンＢレーキ顔料、カーボンブラックなどが挙げられる。

無機顔料としては、例えば、酸化鉄、酸化チタン、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、紺青、カドミウムレッド、クロムイエロー、金属粉などが挙げられる。

ブラック顔料としては、例えば、Ｎｏ．２３００、Ｎｏ．９００、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．４０、Ｎｏ．５２、ＭＡ７、ＭＡ８、Ｎｏ．２２００Ｂ（以上、三菱化成社製）、ＲＡＶＥＮ１２５５（コロンビア社製）、ＲＥＧＡＬ４００Ｒ、ＲＥＧＡＬ６６０Ｒ、ＭＯＧＵＬ Ｌ（以上、キヤボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１８、Ｃｏｌｏｒ ＢｌａｃｋＳ１７０、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ（以上、デグッサ社製）などが挙げられる。

着色剤の含有量は、インク全量に対して、２質量％〜１２質量％が好ましく、４質量％〜８質量％がより好ましい。含有量が、２質量％未満であると、着色力の低下により、画像濃度が低くなったり、粘度の低下によりフェザリングや滲みが悪化することがあり、１２質量％を超えると、インクジェット記録装置を放置しておいた場合に、ノズル内のインクが増粘し易くなり、不吐出現象が発生したり、粘度が高くなりすぎることにより浸透性が低下したり、ドットが広がらないために画像濃度が低下したり、ぼそついた画像になることがある。

水溶性有機溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコール、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、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−へキサンジオール、グリセリン、１，２，６−へキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、ペトリオール等の多価アルコール類；エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエ−テル類；Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、２−ピロリドン、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、ε−カプロラクタム等の含窒素複素環化合物；ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等のアミド類；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン等のアミン類；ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等の含硫黄化合物類；プロピレンカーボネート、炭酸エチレン、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

水溶性有機溶剤の含有量は、前処理液全量に対して、５質量％〜８０質量％が好ましく、１０質量％〜２０質量％がより好ましい。含有量が、８０質量％未満であると、水溶性有機溶剤の種類によっては保護液を付与した被記録物の乾燥性が低下することがあり、また、保護液中の凝集剤の添加量が少量になってしまい、保護液の凝集能が大きく低下する可能性がある。一方、前記含有量が、５質量％未満であると、保護液に含まれる水が気化し易くなり、水が気化すると保護液の粘度が上昇し、保護液付与工程で不具合が生じてしまう可能性がある。

浸透剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールクロロフェニルエーテル等の多価アルコールのアルキル及びアリールエーテル類；エタノール、２−プロパノール等の低級アルコール類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。浸透剤の含有量は、保護液全量に対して、０．１質量％〜２０質量％が好ましく、０．５質量％〜１０質量％がより好ましい。

界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などが挙げられる。界面活性剤の含有量は、保護液全量に対して、０．０１質量％〜３．０質量％が好ましく、０．５質量％〜２質量％がより好ましい。

含有量が、０．０１質量％未満であると、界面活性剤を添加した効果が得られないことがあり、３．０質量％を超えると、記録用メディアへの浸透性が必要以上に高くなり、画像濃度の低下や裏抜けが発生することがある。

その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤などが挙げられる。

防腐防黴剤としては、例えば、デヒドロ酢酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、イソチアゾリン系化合物、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。防腐防黴剤の含有量は、保護液全量に対して、０．０１質量％〜３．０質量％が好ましく、０．５質量％〜２質量％がより好ましい。

防錆剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。防錆剤の含有量は、保護液全量に対して、０．０１質量％〜３．０質量％が好ましく、０．５質量％〜２質量％がより好ましい。

ｐＨ調整剤としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属元素の水酸化物、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、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩、ジエタノールアミン、トリエタノ−ルアミン等のアミン類、硼酸、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸などが挙げられる。ｐＨ調整剤の含有量は、保護液全量に対して、０．０１質量％〜３．０質量％が好ましく、０．５質量％〜２質量％がより好ましい。

画像形成は、インクに刺激（エネルギー）を印加し、被記録物の塗工層を有する面上に、インクを飛翔させて非記録物上に画像を形成するものであり、公知の種々のインクジェット記録方法を適用でき、例えば、ヘッドを走査する方式のインクジェット記録方法や、ライン化されたヘッドを用い、被記録物上に画像形成を行うインクジェット記録方法が挙げられる。

画像形成工程におけるインク飛翔手段である記録ヘッドの駆動方式としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＰＺＴ等を用いた圧電素子アクチュエータ、熱エネルギーを作用させる方式、静電気力を利用したアクチュエータ等を利用したオンディマンド型のヘッドを用いることもできるし、連続噴射型の荷電制御タイプのヘッドで記録することもできる。

保護液付与工程は、画像形成部に保護液を付与する工程であり、保護液付与手段により行われる。保護液付与工程の目的は、搬送時の記録画像の転写汚れを防ぎ、被記録物がブロッキングするのを防止することである。

保護液は、水分散性樹脂、水溶性有機溶剤、浸透剤、界面活性剤、及び水を含有し、ワックス及びポリエーテル変性シリコーンオイルを含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。

保護液は、塗布又は飛翔させる方法によっても異なるが、画像部光沢性を出すために、又は画像部を樹脂層で保護するため（光沢性及び定着性向上）、紫外線照射により高分子化する成分を含んでなる樹脂組成物及び熱可塑性樹脂が好ましい。特に、光沢性及び定着性向上の理由から、熱可塑性樹脂エマルジョン（水分散性樹脂ともいう）が好ましい。なお、インクジェット記録装置により保護液を飛翔させる場合には、インクジェット用インクで使用されている水溶性有機溶剤（湿潤剤）を適当量含有することが好ましい。

水分散性樹脂としては、そのガラス転移温度（Ｔｇ）は−３０℃以上が好ましく、−２０℃〜１００℃がより好ましい。ガラス転移温度（Ｔｇ）が、−３０℃未満であると、水分の蒸発後も粘着剤の様にタック性があり、実使用が困難となることがある。水分散性樹脂のガラス転移温度は、例えば、ＴＭＡ法、ＤＳＣ法、ＤＭＡ法（引張り法）により測定することができる。

水分散性樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）は、５０℃以下が好ましく、３５℃以下がより好ましい。最低造膜温度（ＭＦＴ）が、５０℃を超えると、ヒーター、温風等の乾燥手段を用いても短時間で成膜できないため、実使用が困難となることがある。水分散性樹脂の最低造膜温度（ＭＦＴ）は、例えば、最低造膜温度測定装置（ＭＦＴ型）により測定することができる。

水分散性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル−シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。これらの水分散性樹脂は、インクに用いられる水分散性樹脂と同様のものを適宜選択して用いることができる。

水分散性樹脂の保護液における含有量は、固形分で、１質量％〜５０質量％が好ましく、１質量％〜３０質量％が好ましい。含有量が、５０質量％を超えると、粘度が高くなる可能性があり、１質量％未満であると、成膜性が落ちたり水分蒸発のためのエネルギーも多く必要になったりする。

水分散性樹脂の体積平均粒径は、保護液の粘度と関係しており、組成が同じものでは粒径が小さくなるほど同一固形分での粘度が大きくなる。保護液にした時に過剰な高粘度にならないためにも水分散性樹脂の体積平均粒子径は５０ｎｍ以上が好ましい。また、粒径が数十μｍになると保護液を飛翔させるインクジェット記録装置のヘッドのノズル口より大きくなるため好ましくない。ノズル口より小さくとも粒子径の大きな粒子が保護液中に存在すると吐出性を悪化させる。そこで、インク吐出性を阻害させないために保護液の体積平均粒子径は２００ｎｍ以下がより好ましく、１５０ｎｍ以下が更に好ましい。

ワックスは、画像表面に配向することで画像の耐摩擦性、及び耐ブロッキング性を向上させることができる。

ワックスとしては、水に分散が可能であれば使用することができる。ワックスは、融点が１２０℃以上１４０℃以下のポリエチレンワックスエマルションであることが好ましい。融点が、１２０℃未満であると、樹脂微粒子との凝集により保護液の保存安定性が低下することがあり、１４０℃を超えると、スリップ効果が低下し、画像の耐摩擦性が低下することがある。ポリエチレンワックスエマルションの粒子径は、０．２μｍ以下が好ましい。

ポリエチレンワックスエマルションとしては、例えば、ＡＱＵＡＣＥＲ−５１５（ビックケミー・ジャパン株式会社製）、ポリロンＰ−５０２（中京油脂株式会社製）などが挙げられる。

ワックスの含有量は、使用するワックスや使用目的にもよるが、保護液全量に対して、１質量％〜１０質量％が好ましく、１質量％〜７質量％がより好ましく、１質量％〜５質量％が更に好ましい。

保護液は、スリップ性を有し、画像の耐擦過性、耐ブロッキング性向上のためポリエーテル変性シリコーンオイルを含むことが好ましい。

ポリエーテル変性シリコーンオイルとは、シリコーンオイルの側鎖、末端、及びその両方にポリエーテル基を導入したものである。また、シリコーンオイルは、シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーによって構成される。シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーとしては、側鎖及び両末端のすべてがメチル基であるものが挙げられる。シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーの平均重合度は４５〜２３０であることが好ましい。

ポリジメチルシロキサン主鎖をもつ両末端ポリエーテル変性シリコーンオイルとしては、市販品を用いることができ、具体的には、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−ＵＶ３５００（いずれも、ビックケミー・ジャパン株式会社製）などが挙げられる。

ポリエーテル変性シリコーンオイルの含有量は、保護液全量に対して、０．１質量％〜５質量％が好ましく、０．５質量％〜３質量％がより好ましく、１質量％〜１．５質量％が更に好ましい。

その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤などが挙げられる。保護液における水溶性有機溶剤、界面活性剤、防腐防黴剤、防錆剤、及びｐＨ調整剤としては、上記と同様なものを使用することができる。

保護液は、被記録物の画像表面の全体にわたって付着させても、画像表面の特定の部分のみに付着させてもよい。保護液の付与方法としては、特に制限はなく、保護液の種類によって各種方法が適宜選択できるが、インクを飛翔させる方法と同様の方法が好適である。

保護液の乾燥付着量は、０．５ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２が好ましく、２ｇ／ｍ２〜８ｇ／ｍ２がより好ましい。付着量が、０．５ｇ／ｍ２未満では、画像品質（画像濃度、彩度、光沢度及び定着性）の向上が殆ど見られず、１０ｇ／ｍ２を超えると、保護層の乾燥性が低下し、画像品質向上効果も飽和するため経済的にも不利となる。

保護液は、着弾後のドットの拡がりが大きくなるように、粘度と表面張力を調整することが好ましい。保護液は、２５℃での静的表面張力が１０ｍＮ／ｍ〜３５ｍＮ／ｍが好ましく、１５ｍＮ／ｍ〜３０ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。静的表面張力が、３５ｍＮ／ｍを超えると、画像上で拡がり難く耐ブロッキング性が低下することがあり、また、乾燥時間の長時間化を招くことがある。

保護液の粘度は、１．２ｍＰａ・ｓ以上１５ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、より好ましくは１．５ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ未満、更に好ましくは１．８ｍＰａ・ｓ以上８ｍＰａ・ｓ未満である。粘度が、１５ｍＰａ・ｓを超えると、画像上で拡がり難く、耐ブロッキング性が低下することがあり、１．２ｍＰａ・ｓ未満であると、吐出安定性が低下することがある。

１００ 画像形成装置
１０００ 画像形成システム（記録装置）
４０ 画像形成手段（画像形成装置）
４０Ｉｎｋ インク（画像）
５０ 保護液付与手段（保護液付与装置）
５０Ｈ 吐出手段（吐出ヘッド）
５０Ｌ 保護液
７１ 上位装置（演算手段）
７２ＥＰｌ ロジック回路（制御手段）
７２ＥＩＣ 出力制御部
７２ＥＰｍ メモリ部（記憶部）
Ｍｄ ロール紙（被記録物）
Ｉｐ 保護液吐出パターン（吐出パターン）

特開２０１５−１６６６９号公報

Claims (13)

1. 被記録物に保護液を付与する保護液付与装置による前記被記録物への前記保護液の付与を制御する保護液付与制御装置であって、
   前記被記録物に形成される画像への前記保護液の付与量である第一の付与量を決定する第一の付与量決定部と、
   前記被記録物の非画像領域への前記保護液の付与量である第二の付与量を決定する第二の付与量決定部と、
   を備え、
   前記第二の付与量決定部は、決定された前記第一の付与量よりも多くなるように前記第二の付与量を決定することを特徴とする保護液付与制御装置。
2. 前記第一の付与量決定部は、前記第一の付与量として、前記画像への前記保護液の付与量を単位面積毎に決定し、
   前記第二の付与量決定部は、前記第二の付与量として、前記非画像領域への前記保護液の付与量を前記単位面積毎に決定することを特徴とする請求項１に記載の保護液付与制御装置。
3. 前記被記録物に前記画像が形成される際の前記被記録物への顕像剤の付与量である第三の付与量を決定する第三の付与量決定部を備え、
   前記第二の付与量決定部は、決定された前記第一の付与量と前記第三の付与量とに基づいて前記第二の付与量を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の保護液付与制御装置。
4. 前記第二の付与量決定部は、決定された前記第一の付与量と前記第三の付与量との合計と等しくなるように前記第二の付与量を決定することを特徴とする請求項３に記載の保護液付与制御装置。
5. 前記第二の付与量決定部は、決定された前記第一の付与量と前記第三の付与量との合計との差が一定量の範囲内となるように前記二の付与量を決定することを特徴とする請求項３に記載の保護液付与制御装置。
6. 前記第二の付与量決定部は、画像領域と非画像領域とが単位面積毎に分割された単位領域のうち前記非画像領域に属する単位領域への前記第二の付与量を、隣り合う前記単位領域間での前記保護液の付与量の差が一定量の範囲内となるように決定することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の保護液付与制御装置。
7. 前記第二の付与量決定部は、前記非画像領域のうち前記画像と用紙幅方向に交差する非画像領域への前記保護液の付与量を前記第二の付与量として決定することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の保護液付与制御装置。
8. 被記録物に画像を形成する画像形成装置と、
   前記被記録物に保護液を付与する保護液付与装置と、
   前記保護液付与装置による前記被記録物への前記保護液の付与を制御する請求項１乃至７いずれか１項に記載の保護液付与制御装置と、
   を備えることを特徴とする画像形成システム。
9. 被記録物に保護液を付与する画像形成装置であって、
   前記被記録物に形成される画像への前記保護液の付与量である第一の付与量を決定する第一の付与量決定部と、
   前記被記録物の非画像領域への前記保護液の付与量である第二の付与量を決定する第二の付与量決定部と、
   を備え、
   前記第二の付与量決定部は、決定された前記第一の付与量よりも多くなるように前記第二の付与量を決定することを特徴とする画像形成装置。
10. 前記被記録物を搬送する搬送部を備えることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第二の付与量決定部は、画像領域と非画像領域とが単位面積毎に分割された単位領域のうち前記非画像領域に属する単位領域への前記第二の付与量を、前記被記録物の搬送方向と直交する方向に隣り合う前記単位領域間での前記保護液の付与量の差が一定量の範囲内となるように決定することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 被記録物に保護液を付与する保護液付与装置による前記被記録物への前記保護液の付与を制御する保護液付与制御方法であって、
    前記被記録物に形成される画像への前記保護液の付与量を決定し、
    決定された前記付与量よりも多くなるように、前記被記録物の非画像領域への前記保護液の付与量を決定することを特徴とする保護液付与制御方法。
13. 被記録物に保護液を付与する保護液付与装置制御する情報処理装置に、
    前記被記録物に形成される画像への前記保護液の付与量を決定するステップと、
    決定された前記付与量よりも多くなるように、前記被記録物の非画像領域への前記保護液の付与量を決定するステップと、
    を実行させることを特徴とする保護液付与制御プログラム。