画像記録装置
【課題】メンテナンスの効率に優れ、且つ損紙を少なく抑えた画像記録装置を提供する。
【解決手段】長尺の記録媒体を停止状態から所定の速度まで加速して搬送し、また減速して停止させる搬送手段と、前記記録媒体に画像を記録し、また画像記録後の前記記録媒体減速時に前記記録媒体上にテストパターンを形成する記録手段と、前記記録手段が記録した画像およびテストパターンを読み取る読取手段と、入力された画像データを前記記録手段が出力する画像データに変換する画像変換部と、前記記録手段のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、前記テストパターンを画像読取部が読み取った第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する制御部と、を有することを特徴とするメンテナンスの効率に優れ、且つ損紙を少なく抑えた画像記録装置。
【解決手段】長尺の記録媒体を停止状態から所定の速度まで加速して搬送し、また減速して停止させる搬送手段と、前記記録媒体に画像を記録し、また画像記録後の前記記録媒体減速時に前記記録媒体上にテストパターンを形成する記録手段と、前記記録手段が記録した画像およびテストパターンを読み取る読取手段と、入力された画像データを前記記録手段が出力する画像データに変換する画像変換部と、前記記録手段のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、前記テストパターンを画像読取部が読み取った第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する制御部と、を有することを特徴とするメンテナンスの効率に優れ、且つ損紙を少なく抑えた画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＷＥＢ紙（連続紙）などの記録媒体を搬送方向に搬送し、記録面に対向するヘッドよりインク滴などを吐出する、あるいはドット単位でインパクトを加えるなどの方法で記録媒体上に文字情報や画像などを記録する画像記録装置において、記録媒体の加速／減速が少なからず必要になる。
【０００３】
連続紙の加速・減速中は通常、画像の記録は行わないが、加速および減速中も連続紙は搬送されているため、加速・減速の回数が増加すれば連続紙中に記録が行われない部分が発生し、損紙となってしまう。
【０００４】
上記の点を考慮し、連続紙の加速、減速、および定常速において１色バー形式のインクジェット記録ヘッドを構成する短尺モジュール間のずれや、異色バー間の画像形成位置ずれを高精度に補正する画像記録装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０００９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１においては、補正する対象は１色バーを構成するモジュール間、およびバー間の機械的な位置ずれであり、通常これらは一旦バーが設置されるとさほど変動するものではない。
【０００７】
一方で、各ノズルの吐出乱れ（位置ずれや不吐出）は、ヘッドの経時劣化や環境変動により大きく変化する。これらを無視した画像形成を行うと、スジムラ等の画像劣化が発生してしまい、品位が低下する虞がある。
【０００８】
しかし、連続紙を用いた画像記録において上記の吐出乱れを補正するためのメンテナンスに必要な情報収集、すなわち不吐出ノズルの特定や吐出方向ズレの原因特定のためのテストプリントを本印刷と別に行うと、前述のように加速・減速の回数が増え、それに伴って損紙が増えてしまう問題がある。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、メンテナンスの効率に優れ、且つ損紙を少なく抑えた画像記録装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の画像記録装置は、長尺の記録媒体を停止状態から所定の速度まで加速して搬送し、また減速して停止させる搬送手段と、前記記録媒体に画像を記録し、また画像記録後の前記記録媒体減速時に前記記録媒体上に第１のテストパターンを形成する記録手段と、前記記録手段が記録した画像およびテストパターンを読み取る読取手段と、入力された画像データを前記記録手段が出力する画像データに変換する画像変換部と、前記記録手段のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、前記第１のテストパターンを画像読取部が読み取った第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記の発明によれば、メンテナンスの効率に優れ、且つ損紙を少なく抑えた画像記録装置とすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の画像記録装置は、前記記録媒体の加速時に前記記録媒体上に第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンを前記画像読取部が読み取った第２のデータおよび前記第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定することを特徴とする。
【００１３】
上記の発明によれば、恒常的に吐出不良なノズルと本印刷において不良になったノズルを分離でき、より精度の高いメンテナンス条件を設定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の画像記録装置は、複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち中間濃度の割合が大きい順であることを特徴とする。
【００１５】
上記の発明によれば、中間濃度の割合が大きい色から順に搬送速度の低い段階で測定するので、ドット位置ズレやドット径精度の目立ちやすい色のデータの補正の時間を確保することができる。
【００１６】
請求項４に記載の画像記録装置は、複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の低い順であることを特徴とする。
【００１７】
上記の発明によれば、読取Ｓ／Ｎ値の低い色から順に搬送速度の低い段階で測定するので、読取Ｓ／Ｎ値の低い色データの読取に時間をかけることができ、読取精度を向上させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の画像記録装置は、前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は前記インクジェット記録ヘッドのノズルごとの吐出不良検出パターンであることを特徴とする。
【００１９】
上記の発明によれば、不吐出ノズルをノズル単位で検出することができる。
【００２０】
請求項６に記載の画像記録装置は、前記吐出不良検出用パターンで検出された不吐出ノズルが所定数以下の場合はメンテナンスを行わないことを特徴とする。
【００２１】
上記の発明によれば、不吐出ノズル数が少なければ敢えてメンテナンスを行わないことで工程時間およびコストを低減することができる。
【００２２】
請求項７に記載の画像記録装置は、前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は所定領域の平均濃度検出パターンであることを特徴とする。
【００２３】
上記の発明によれば、複数のノズルの不吐出を検出可能とすることができる。
【００２４】
請求項８に記載の画像記録装置は、複数色の第１のテストパターンを形成し、前記第１のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の高い順であることを特徴とする。
【００２５】
上記の発明によれば、読取Ｓ／Ｎ値の高い色から順に搬送速度の高い段階で測定するので、読取Ｓ／Ｎ値の低い色データの読取に時間をかけることができ、読取精度を向上させることができる。
【００２６】
請求項９に記載の画像記録装置は、前記記録手段と前記記録媒体との距離を制御する距離制御手段を備え、一回の減速中に前記距離を変化させながら複数回の前記第１のテストパターンを形成し、前記読取手段で読み取った複数の前記第１のデータより抽出した記録位置ずれ情報と前記距離との関係から前記メンテナンスの有無およびその内容を決定することを特徴とする。
【００２７】
上記の発明によれば、記録手段と記録媒体の距離（ＴＤ）による着弾位置ズレ量の変化から、位置ズレ原因を吐出方向ズレ／ノズル位置ズレに切り分け、個別に対処することができる。
【００２８】
請求項１０に記載の画像記録装置は、前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記メンテナンスの内容は前記インクジェット記録ヘッドのノズル面ワイプと強制吐出を含むことを特徴とする。
【００２９】
上記の発明によれば、一般的なノズル面ワイプによるメンテナンスに加え、必要に応じてインク強制吐出（パージ）を行うことで更に効果的なメンテナンスを行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は上記構成としたので、損紙を少なく抑え、且つ画像不良の発生およびヘッドへのダメージを防止する画像記録装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像記録装置の主要部を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの不吐出ノズル検出パターンの例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る濃度別ドット配列パターンの例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る記録ヘッドのドット抜けと補正の例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの昇降機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの位置による着弾位置ずれを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。
【００３３】
＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る画像記録装置１００には、記録媒体としてのウェブ（連続紙）Ｐの搬送方向上流側に、ウェブＰを給紙搬送する給紙部１０が設けられている。この給紙部１０の搬送方向下流側には、給紙部１０よりウェブＰを引き出しウェブを一時的に貯蔵するインフィード部２０、ウェブＰの記録面に処理液を塗布する処理液塗布部３０、ウェブＰを乾燥させる第１乾燥部４０、ウェブＰの記録面に画像を形成する画像形成部５０、画像を乾燥しウェブＰに定着させる第２乾燥部６０、画像を定着させスキャナ等で読み取る定着・読取部７０、ウェブを一時的に貯蔵するアウトフィード部８０、画像が定着したウェブＰを回収する回収部９０がウェブＰの搬送方向に沿って順次設けられている。さらに各部の動作を制御する図示しない制御部が設けられ、装置全体の動作を統括制御する。
【００３４】
またウェブＰとして用いられる記録媒体には特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。後述のように、ロール紙に限定されず枚葉（カット紙）でもよい。
【００３５】
セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明のインクジェット記録によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。以下、各処理部について説明する。
【００３６】
＜給紙部＞
図１に示すように給紙部１０は給紙ロール１２（給紙リール）が装着されるリールスタンド１４を備えており、印刷稼動の途中で使用中の給紙ロール１１が終了間近となった際には、新たな給紙ロール１２を用意し、新旧の給紙ロール１１と１２のロール紙を互いに接続して、連続処理を途切れさせないよう連続的にウェブＰ（帯状の用紙）を給送する。
【００３７】
図１中、給紙ロール１１は使用中のものであり、給紙ロール１２は次に使用するため準備された給紙ロールであり、給紙ロール１３は使用済みでウェブＰを消費し終わったものである。新旧給紙ロールの交換方法は、図中では時計回りにリールスタンド１４のアームを回転させ、ウェブＰの走行ラインに接近させる。新たに使用される給紙ロール１２の周速度をウェブＰの走行速度に同期させ、図示しない紙継ぎ装置を動作させて給紙ロール１２の先端の糊付け部をウェブＰに押し付けて紙継ぎした後、現在使用中の給紙ロール１１とウェブＰとを紙継ぎ装置のカッターにより切り離す。これにより給紙ロール１１は使用済みの給紙ロール１３となる。
【００３８】
＜インフィード部＞
図１に示すようにインフィード部２０には給紙部１０よりウェブＰを引き出すインフィードローラ対２１が設けられている。インフィードローラ対２１の回転速度は自由に設定できるものとする。上記のようなウェブＰの繋ぎ時間や、ウェブＰ搬送速度の変化に必要な調整代のウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ２２が設けられている。
【００３９】
すなわち、インフィードローラ対２１とダンサーローラ２２の間に張り渡されたウェブＰは、両者の間隔が最大であるときウェブＰを一時的に貯蔵する、蓄紙部としての役割をもち、ウェブＰの繋ぎ時間など一時的に給紙部１０からウェブＰが送られない間はインフィードローラ対２１とダンサーローラ２２の間隔を狭めながら、搬送方向下流の処理液塗布部３０にウェブＰを搬送する。
【００４０】
＜処理液塗布部＞
図１に示すように、処理液塗布部３０には後述する画像形成部５０で打滴されるインクと凝集反応を起こす処理液をウェブＰの記録面（画像が記録される面、図中上側）に塗布する塗布ローラユニット３１が配置されている。ここで塗布される処理液は、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む。
【００４１】
この処理液を塗布することにより、画像記録後のウェブＰの記録面でインクと処理液とが凝集反応を起こし、インク着弾後の滲みや着弾干渉（合一）、混色といった不具合・画像故障が発生せず、高品位画像の形成が可能となる。
【００４２】
使用される凝集剤としては、インク組成物のｐＨを変化させることができる化合物であっても、多価金属塩であっても、ポリアリルアミン類であってもよい。ｐＨを低下させ得る化合物としては、水溶性の高い酸性物質（リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等）が好適に挙げられる。酸性物質は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これにより凝集性を高め、インク全体を固定化する。インク組成物のｐＨ（２５℃）が８．０以上であって、処理液のｐＨ（２５℃）が０．５〜４の範囲が好ましい。これにより画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化が可能となる。
【００４３】
また処理液にはその他の添加剤（乾燥防止剤（＝湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤）を含有することもできる。
【００４４】
＜第１乾燥部＞
図１に示すように、第１乾燥部４０には前述のようなウェブＰの繋ぎ時間やウェブＰ搬送速度の変化に必要なウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下方向に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ４１が設けられている。このダンサーローラ４１の間に張り渡されたウェブＰには図示しない温風器から加熱風をウェブＰに吹きつけ、加熱乾燥させる構成とされている。
【００４５】
このとき、第１乾燥部の加熱風は後述のように加速・減速時には風量・風温を弱めて（低めて）も良い。これは加速・減速時は通常速度の搬送時（記録時）よりも第１乾燥部４０を通過するのに要する時間が長くなるので、乾燥過多を防止するためである。
【００４６】
＜画像形成部＞
図１に示すように、画像形成部５０は一つまたは複数の記録ヘッド５１がウェブＰの記録面に対向する位置に設けられている。
【００４７】
図１に示す例では４つの記録ヘッド５１により、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク滴をウェブＰの記録面上に吐出して画像を形成する。ウェブＰの搬送経路は記録面側が膨らんだ凸形状とし、ウェブＰに張力が与えられていることで、ウェブＰのバタつきが押さえられ各記録ヘッド５１と記録面とのクリアランスが確保されている。
【００４８】
記録ヘッド５１より吐出されるインクは、例えば水性紫外線硬化型インクであり、顔料、ポリマー粒子、及び活性エネルギー線により重合する水溶性の重合性化合物を含む。水性紫外線硬化型インクは紫外線を照射することで硬化可能であり、記録面上に耐察性に優れ膜強度が高い画像を形成する。
【００４９】
顔料は、例としてその表面の少なくとも一部がポリマー分散剤で被覆された水分散性顔料が用いられる。ポリマー分散剤は、酸価が２５〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲が好適である。これにより自己分散性の安定性が良好、かつ処理液が接触したときの凝集性が良好となる。またポリマー粒子は、酸価が２０〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇの自己分散性ポリマー粒子が好適に用いられる。これにより自己分散性の安定性が良好、かつ処理液が接触したときの凝集性が良好なインクとすることができる。
【００５０】
重合性化合物としては、凝集剤と顔料、ポリマー粒子との反応を妨げない点で、ノニオン性又はカチオン性の重合性化合物が好ましく、水に対する溶解度が１０質量％以上（更には１５質量％以上）の重合性化合物が好ましい。
【００５１】
インク組成物及び処理液の少なくとも一方が、更に、活性エネルギー線により重合性化合物の重合を開始する開始剤を含んでいてもよい。開始剤は、活性エネルギー線により重合反応を開始し得る化合物を適宜選択して含有することができ、例えば、放射線もしくは光、又は電子線により活性種（ラジカル、酸、塩基など）を発生する開始剤（例えば、光重合開始剤等）を用いることができる。
【００５２】
またインクは水を５０〜７０質量％含有しており、その他の水溶性有機溶媒や乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が添加されていてもよい。
【００５３】
＜第２乾燥部＞
図１に示すように、第２乾燥部６０は基本的には第１乾燥部４０と同一構成であり、前述のようなウェブＰの繋ぎ時間やウェブＰ搬送速度の変化に必要なウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下方向に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ６１が設けられている。このダンサーローラ６１の間に張り渡されたウェブＰには図示しない温風器から加熱風をウェブＰに吹きつけ、加熱乾燥させる構成とされている。
【００５４】
このとき、第１乾燥部と同様、第２乾燥部の加熱風は加速・減速時には風量・風温を弱めて（低めて）も良い。これは加速・減速時は通常速度の搬送時（記録時）よりも第２乾燥部６０を通過するのに要する時間が長くなるので、乾燥過多を防止するためである。
【００５５】
＜定着・読取部＞
図１に示すように、定着・読取部７０には紫外線照射光源７１が設けられており、画像記録後のウェブＰの記録面に紫外線を当てることで、処理液とインクとの凝集体を固化させる。この後、搬送方向下流側に設けられた冷却装置７２にてウェブＰを適当な温度まで冷却し、定着する。
【００５６】
冷却装置７２は複数本のクーリングローラ７３を備え、複数のクーリングローラ７３の間を搬送される間にウェブＰはクーリングローラ７３との接触により伝導熱を失い、冷却される。
【００５７】
記録面の画像定着後にはスキャナー７４で記録面の画像を読み取り、画像形成部５０で記録面に画像を形成した際、記録ヘッド５１の不具合による吐出不良や着弾位置ズレ、濃度ズレ等を検知して補正や調整のため図示しない制御部へ情報をフィードバックする。
【００５８】
＜アウトフィード部＞
図１に示すようにアウトフィード部８０には給紙部１０よりウェブＰを引き出すアウトフィードローラ対８１が設けられている。アウトフィードローラ対８１の回転速度は自由に設定できるものとする。上記のようなウェブＰの繋ぎ時間や、ウェブＰ搬送速度の変化に必要な調整代のウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ８２が設けられている。
【００５９】
すなわち、アウトフィードローラ対８１とダンサーローラ８２の間に張り渡されたウェブＰは、両者の間隔が最大であるときウェブＰを一時的に貯蔵する、蓄紙部としての役割をもち、ウェブＰの繋ぎ時間など一時的に上流側からウェブＰが送られない間はアウトフィードローラ対８１とダンサーローラ８２の間隔を狭めながら、搬送方向下流の回収部９０にウェブＰを搬送する。
【００６０】
＜回収部＞
図１に示すように、回収部９０には複数の巻き芯９１を装着したリールスタンド９４が設けられている。ウェブＰの回収時には反時計回りにリールスタンド９４のアームを回転させ、ウェブＰの搬送経路に巻き芯９１を近づけ、図示しない芯接合装置にてウェブＰを巻き芯９１の接着部に押し付けて接合したのち、ロール９２とウェブＰとを芯接合装置のカッターにより切り離す。これにより、搬送されて来たウェブＰは順次巻き芯９１に巻き取られ、回収される。あるいは巻き芯９１に替えて折機を設け、ロール形状ではなく折り畳んでウェブＰを回収する構成とされていてもよい。
【００６１】
＜テストパターン形成＞
本願発明に係る画像記録装置の、ウェブＰの減速時に記録されるテストパターンに関して以下に示す。
【００６２】
本願発明では、ウェブＰの減速時（および必要に応じて加速時）に所定のテストパターンをウェブＰに印刷し、減速時のテストパターンのデータはメンテナンスの要否判断および内容選択に使用し、加速時のテストパターンのデータは本印刷のデータ補正に使用するものとする。
【００６３】
本願発明に使用するテストパターンの種類としては、各記録ヘッド５１の各ノズル５３から図２のように線５４またはドット５５を描き、ノズル５３の吐出不良（不吐出、方向ずれ）のデータを取得するノズルチェックパターンであるテストパターン５７が挙げられる。
【００６４】
例えば図２のように、矢印Ｃ方向に搬送されるウェブＰにノズル５３より線５４をテスト出力したとき、正しく吐出されているノズル５３Ａからは線５４Ａのようなパターンが得られるが、吐出不良のノズル５３Ｂからはパターンが得られないので線５４Ｂのように空白となる。
【００６５】
さらに図３に示すように複数のノズル５３から同時にパッチを出力し、所定の領域（たとえばノズル列方向２０ｍｍ）の濃度データを取得する濃度チェックパターンであるテストパターン５９が考えられる。
【００６６】
次に本願発明のテストパターンの印刷順序の決定方法としては、次印刷時の入力画像の濃度データによって分ける方法と、色別の読み取りレベル（読取時のＳ／Ｎ比）によって分ける方法とがある。
【００６７】
まず入力画像の濃度データによって分ける方法に関しては、一般にインクジェットプリントの場合、中間濃度部においてムラが最も目立ちやすい。これは、図３に示すように低濃度域ではそもそもドット５５同士が重なっておらず、多少ドット５５の着弾位置（形成位置）やドット５５の径が本来の位置や想定サイズから外れても、それらの位置精度やドット径の誤差が視認性に与える影響は少ない。
【００６８】
また同様に、図３に示すように高濃度域ではドット５５同士が密に重なるため、この場合もまた、ドット５５の着弾位置やドット径が本来の位置や想定サイズから外れても、それらが視認性に与える影響は少ない。
【００６９】
これに対して中濃度域では、各々のドット５５について、他のドット５５と重なるドット５５と、重ならないドット５５との差が低濃度域や高濃度域よりも小さいため、ドット５５の着弾位置やドット径がずれると、高濃度域や低濃度域のドット５５に比較して、その差が目立ちやすくなってしまう。従って、中間濃度域のパターンのムラをできるだけ減らすよう、印刷前にメンテナンスをしておく必要がある。すなわち、減速時においては、次印刷の入力画像の中間濃度域のデータが少ない色順にテストパターンを印刷し、逆に加速時においては次印刷（加速後に印刷する画像ではなく、その後、減速し、新たに加速した後に印刷するときの画像）の入力画像の中間濃度域のデータが多い色順にテストパターンを印刷することが好ましい。
【００７０】
どの程度の濃度域を中濃度とするかに関しては、概ね各色の最大濃度の３０〜７０％程度とするのが好ましいが、必ずしもこの範囲である必要はなく、使用されるインクの濃度や記録ヘッドの解像度（ノズル間隔）、ドット径といった記録ヘッド５１のパラメータによって適宜変更してよい。
【００７１】
どの程度の濃度域を中濃度とするかに関しては、概ね各色の最大濃度の３０〜７０％程度とするのが好ましいが、必ずしもこの範囲である必要はなく、使用されるインクの濃度や記録ヘッドの解像度（ノズル間隔）、ドット径といった記録ヘッド５１のパラメータによって適宜変更してよい。
【００７２】
本発明においては前述のように読取部（スキャナー７４）でテストパターンを読み取る構成とされている。この読取時に、各インク色ごとの読取Ｓ／Ｎ比を向上させるために入射光または反射光にＲＧＢのフィルターをかけることが好ましいが、フィルターのスペクトル特性（分光吸収特性）と各インクの色材の分光吸収特性によって、読取Ｓ／Ｎ比の大きい（測定誤差の小さい）色と、読取Ｓ／Ｎ比の小さい（測定誤差の大きい）色とが存在する。Ｓ／Ｎ比の求め方としては、例えば、Ｓ＝インク吐出部の読取後の出力値、Ｎ＝用紙部の読取後の出力値、で表わすことができる。
【００７３】
このとき、ウェブＰの加速中においては読取Ｓ／Ｎ比の小さい色から順に、ウェブＰの減速中においてはＳ／Ｎ比の大きい色から順にスキャナー７４で読み取ることで、読取Ｓ／Ｎ比の小さい色においては通過時間（＝読取時間）を稼ぐことができ、結果として測定精度を向上させることができる。
【００７４】
＜効果：メンテナンス要否の判断＞
ウェブＰの減速中にテストパターン５７、５９を出力しスキャナ７４で読み取って得られる第１のデータは、その後の記録ヘッド５１のメンテナンス時における種々の条件判定に用いることができる。
【００７５】
ウェブＰの減速中に形成された第１のデータのみからメンテナンス条件を決定してもよいが、より好ましくは、ウェブＰの加速中（本印刷前）に出力して得られた第２のデータと、減速中（本印刷後）に出力して得られた第１のデータとの差分を求め、この差分によってメンテナンスの要否、およびメンテナンスの要ありと判断された場合のメンテナンスレベルを変える態様が好ましい。
【００７６】
これにより、例えば同じように吐出不良のノズル５３においても、恒常的に吐出不良なノズル５３と、本印刷中に吐出不良となったノズル５３とを切り分けることができる。すなわち加速中（吐出前）のデータが正常で、減速中（吐出後）のデータに吐出不良があれば、吐出不良は本印刷中に発生したと判断できる。
【００７７】
例えば加速中に得られた第２のデータと減速中に得られた第１のデータとの差分が第１の閾値以下のときはメンテナンスは行わず、差分が第１の閾値を超え、第２の閾値以下のときは通常のメンテナンスを行い、差分が第２の閾値を超えるときは強制メンテナンスを行うようにしてもよい。
【００７８】
ここでいう通常のメンテナンスとは、例えばノズル５３面のワイプ（拭き取り）のみ、強制メンテナンスとは不吐出となっているノズル５３からパージ（強制吐出）をした上で、ノズル５３面のワイプを行うようにする区分が考えられる。これによって、不要なメンテナンスを減らすことが可能となり、メンテナンス時に無駄となるインクやメンテナンス時間を減らすことができる。
【００７９】
＜効果：記録ヘッド位置によるメンテナンス要否の判断＞
本願発明に係る画像記録装置１００の画像形成部５０に設けられた記録ヘッド５１は、以下に例示するような移動機構を備え、ウェブＰの搬送面に対して接離方向に移動可能に支持されていてもよい。これにより記録ヘッド５１はＴＤ（Throw Distance）を変更可能な構成とされている。
【００８０】
例として図５に示すような昇降機構１４０で記録ヘッド５１を昇降（ウェブＰの記録面に対して接離）させてもよい。
【００８１】
図５に示すように、記録ヘッド５１の長手方向両端にはウェブＰに対する接離方向に設けられたガイドピン１７０が記録ヘッド５１を貫通しており、これに沿って記録ヘッド５１は接離（昇降）方向に移動可能とされている。
【００８２】
一方で記録ヘッド５１には接離方向にネジ穴１７１が貫通しており、これに螺合するシャフト１７２が接離方向に延設されている。シャフト１７２は図示しないステッピングモータ等で回転駆動される。シャフト１７２は外周面にネジが切られており、図中矢印Ｒのように回転することでネジ穴１７１に螺合しながら矢印Ｈ方向（接離方向）に記録ヘッド５１を移動（昇降）可能としている。
【００８３】
上記のような構成の記録ヘッド５１を用いて、ウェブＰの減速中に記録ヘッド５１を上下（ウェブＰに対して接離方向）に移動させ、テストパターンを記録することで更にメンテナンスの要否判定に係るデータを取得することができる。
【００８４】
ウェブＰの減速中に記録ヘッド５１（ノズル５３）を上昇させながら、複数回テストパターンを記録し、複数テストパターン間の差分を求めることで、ノズル５３の吐出方向不良の要因を切り分けることができる。すなわち吐出方向のずれ、ノズル５３自体の位置のずれ（液滴はウェブＰに対して垂直に吐出されているがノズル５３の位置がずれている）の２種類の要因に分類可能となる。
【００８５】
図６に示すように、ＴＤをｈ１からｈ２に上げると位置ずれがｄ１からｄ２のように大きくなる場合は、ノズル５３の吐出方向不良の原因は「吐出方向のずれ」であると考えられ、この場合はノズル５３の開口部近傍が残留インクなどで汚れている場合が考えられるため、ノズル５３に対するその後のメンテナンスを手厚くすることで回復を図ることができる。
【００８６】
一方、ＴＤをｈ２まで上げても位置ずれｄ１が変わらない（大きくならない）場合は、ノズル５３自体の位置がずれていることが吐出方向不良の原因と考えられるので、その場合はメンテナンスをしても回復不可能であるため、通常のメンテナンスを行うように判定する。
【００８７】
これにより、メンテナンスで改善できる吐出方向不良は例えばノズル面ワイプを含む強制メンテナンスで改善を図り、メンテナンスをしても回復不可能な吐出方向不良は通常のメンテナンスのみ行うことでインクや工程時間の無駄を省くことができる。
【００８８】
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００８９】
例えば上記実施形態では長尺の連続紙であるウェブＰを搬送する構成を例に挙げたが、これに限定せず例えば単葉の記録媒体を用いてもよい。すなわち、単葉の記録媒体を１枚づつ搬送・記録する際に、テストプリントの減速時にテストパターンを形成し、メンテナンスの判断に用いる構成とすることができる。
【００９０】
さらに吐出される液は画像記録・文字印刷用などのインクに限定されず、例えばエッチング時の基板パターン形成などに応用してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 給紙部
２０ インフィード部
３０ 処理液塗布部
４０ 乾燥部
５０ 画像形成部
５１ 記録ヘッド（記録手段）
５３ ノズル
５５ ドット
６０ 乾燥部
７０ 定着・読取部
８０ アウトフィード部
９０ 回収部
１００ 画像記録装置
１４０ 昇降機構（距離制御手段）
Ｐ ウェブ（記録媒体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＷＥＢ紙（連続紙）などの記録媒体を搬送方向に搬送し、記録面に対向するヘッドよりインク滴などを吐出する、あるいはドット単位でインパクトを加えるなどの方法で記録媒体上に文字情報や画像などを記録する画像記録装置において、記録媒体の加速／減速が少なからず必要になる。
【０００３】
連続紙の加速・減速中は通常、画像の記録は行わないが、加速および減速中も連続紙は搬送されているため、加速・減速の回数が増加すれば連続紙中に記録が行われない部分が発生し、損紙となってしまう。
【０００４】
上記の点を考慮し、連続紙の加速、減速、および定常速において１色バー形式のインクジェット記録ヘッドを構成する短尺モジュール間のずれや、異色バー間の画像形成位置ずれを高精度に補正する画像記録装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０００９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１においては、補正する対象は１色バーを構成するモジュール間、およびバー間の機械的な位置ずれであり、通常これらは一旦バーが設置されるとさほど変動するものではない。
【０００７】
一方で、各ノズルの吐出乱れ（位置ずれや不吐出）は、ヘッドの経時劣化や環境変動により大きく変化する。これらを無視した画像形成を行うと、スジムラ等の画像劣化が発生してしまい、品位が低下する虞がある。
【０００８】
しかし、連続紙を用いた画像記録において上記の吐出乱れを補正するためのメンテナンスに必要な情報収集、すなわち不吐出ノズルの特定や吐出方向ズレの原因特定のためのテストプリントを本印刷と別に行うと、前述のように加速・減速の回数が増え、それに伴って損紙が増えてしまう問題がある。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮し、メンテナンスの効率に優れ、且つ損紙を少なく抑えた画像記録装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の画像記録装置は、長尺の記録媒体を停止状態から所定の速度まで加速して搬送し、また減速して停止させる搬送手段と、前記記録媒体に画像を記録し、また画像記録後の前記記録媒体減速時に前記記録媒体上に第１のテストパターンを形成する記録手段と、前記記録手段が記録した画像およびテストパターンを読み取る読取手段と、入力された画像データを前記記録手段が出力する画像データに変換する画像変換部と、前記記録手段のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、前記第１のテストパターンを画像読取部が読み取った第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する制御部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上記の発明によれば、メンテナンスの効率に優れ、且つ損紙を少なく抑えた画像記録装置とすることができる。
【００１２】
請求項２に記載の画像記録装置は、前記記録媒体の加速時に前記記録媒体上に第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンを前記画像読取部が読み取った第２のデータおよび前記第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定することを特徴とする。
【００１３】
上記の発明によれば、恒常的に吐出不良なノズルと本印刷において不良になったノズルを分離でき、より精度の高いメンテナンス条件を設定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の画像記録装置は、複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち中間濃度の割合が大きい順であることを特徴とする。
【００１５】
上記の発明によれば、中間濃度の割合が大きい色から順に搬送速度の低い段階で測定するので、ドット位置ズレやドット径精度の目立ちやすい色のデータの補正の時間を確保することができる。
【００１６】
請求項４に記載の画像記録装置は、複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の低い順であることを特徴とする。
【００１７】
上記の発明によれば、読取Ｓ／Ｎ値の低い色から順に搬送速度の低い段階で測定するので、読取Ｓ／Ｎ値の低い色データの読取に時間をかけることができ、読取精度を向上させることができる。
【００１８】
請求項５に記載の画像記録装置は、前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は前記インクジェット記録ヘッドのノズルごとの吐出不良検出パターンであることを特徴とする。
【００１９】
上記の発明によれば、不吐出ノズルをノズル単位で検出することができる。
【００２０】
請求項６に記載の画像記録装置は、前記吐出不良検出用パターンで検出された不吐出ノズルが所定数以下の場合はメンテナンスを行わないことを特徴とする。
【００２１】
上記の発明によれば、不吐出ノズル数が少なければ敢えてメンテナンスを行わないことで工程時間およびコストを低減することができる。
【００２２】
請求項７に記載の画像記録装置は、前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は所定領域の平均濃度検出パターンであることを特徴とする。
【００２３】
上記の発明によれば、複数のノズルの不吐出を検出可能とすることができる。
【００２４】
請求項８に記載の画像記録装置は、複数色の第１のテストパターンを形成し、前記第１のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の高い順であることを特徴とする。
【００２５】
上記の発明によれば、読取Ｓ／Ｎ値の高い色から順に搬送速度の高い段階で測定するので、読取Ｓ／Ｎ値の低い色データの読取に時間をかけることができ、読取精度を向上させることができる。
【００２６】
請求項９に記載の画像記録装置は、前記記録手段と前記記録媒体との距離を制御する距離制御手段を備え、一回の減速中に前記距離を変化させながら複数回の前記第１のテストパターンを形成し、前記読取手段で読み取った複数の前記第１のデータより抽出した記録位置ずれ情報と前記距離との関係から前記メンテナンスの有無およびその内容を決定することを特徴とする。
【００２７】
上記の発明によれば、記録手段と記録媒体の距離（ＴＤ）による着弾位置ズレ量の変化から、位置ズレ原因を吐出方向ズレ／ノズル位置ズレに切り分け、個別に対処することができる。
【００２８】
請求項１０に記載の画像記録装置は、前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記メンテナンスの内容は前記インクジェット記録ヘッドのノズル面ワイプと強制吐出を含むことを特徴とする。
【００２９】
上記の発明によれば、一般的なノズル面ワイプによるメンテナンスに加え、必要に応じてインク強制吐出（パージ）を行うことで更に効果的なメンテナンスを行うことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は上記構成としたので、損紙を少なく抑え、且つ画像不良の発生およびヘッドへのダメージを防止する画像記録装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像記録装置の主要部を示す概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの不吐出ノズル検出パターンの例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る濃度別ドット配列パターンの例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る記録ヘッドのドット抜けと補正の例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの昇降機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る記録ヘッドの位置による着弾位置ずれを示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。
【００３３】
＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る画像記録装置１００には、記録媒体としてのウェブ（連続紙）Ｐの搬送方向上流側に、ウェブＰを給紙搬送する給紙部１０が設けられている。この給紙部１０の搬送方向下流側には、給紙部１０よりウェブＰを引き出しウェブを一時的に貯蔵するインフィード部２０、ウェブＰの記録面に処理液を塗布する処理液塗布部３０、ウェブＰを乾燥させる第１乾燥部４０、ウェブＰの記録面に画像を形成する画像形成部５０、画像を乾燥しウェブＰに定着させる第２乾燥部６０、画像を定着させスキャナ等で読み取る定着・読取部７０、ウェブを一時的に貯蔵するアウトフィード部８０、画像が定着したウェブＰを回収する回収部９０がウェブＰの搬送方向に沿って順次設けられている。さらに各部の動作を制御する図示しない制御部が設けられ、装置全体の動作を統括制御する。
【００３４】
またウェブＰとして用いられる記録媒体には特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、いわゆる上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。後述のように、ロール紙に限定されず枚葉（カット紙）でもよい。
【００３５】
セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本発明のインクジェット記録によると、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像の記録が可能である。以下、各処理部について説明する。
【００３６】
＜給紙部＞
図１に示すように給紙部１０は給紙ロール１２（給紙リール）が装着されるリールスタンド１４を備えており、印刷稼動の途中で使用中の給紙ロール１１が終了間近となった際には、新たな給紙ロール１２を用意し、新旧の給紙ロール１１と１２のロール紙を互いに接続して、連続処理を途切れさせないよう連続的にウェブＰ（帯状の用紙）を給送する。
【００３７】
図１中、給紙ロール１１は使用中のものであり、給紙ロール１２は次に使用するため準備された給紙ロールであり、給紙ロール１３は使用済みでウェブＰを消費し終わったものである。新旧給紙ロールの交換方法は、図中では時計回りにリールスタンド１４のアームを回転させ、ウェブＰの走行ラインに接近させる。新たに使用される給紙ロール１２の周速度をウェブＰの走行速度に同期させ、図示しない紙継ぎ装置を動作させて給紙ロール１２の先端の糊付け部をウェブＰに押し付けて紙継ぎした後、現在使用中の給紙ロール１１とウェブＰとを紙継ぎ装置のカッターにより切り離す。これにより給紙ロール１１は使用済みの給紙ロール１３となる。
【００３８】
＜インフィード部＞
図１に示すようにインフィード部２０には給紙部１０よりウェブＰを引き出すインフィードローラ対２１が設けられている。インフィードローラ対２１の回転速度は自由に設定できるものとする。上記のようなウェブＰの繋ぎ時間や、ウェブＰ搬送速度の変化に必要な調整代のウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ２２が設けられている。
【００３９】
すなわち、インフィードローラ対２１とダンサーローラ２２の間に張り渡されたウェブＰは、両者の間隔が最大であるときウェブＰを一時的に貯蔵する、蓄紙部としての役割をもち、ウェブＰの繋ぎ時間など一時的に給紙部１０からウェブＰが送られない間はインフィードローラ対２１とダンサーローラ２２の間隔を狭めながら、搬送方向下流の処理液塗布部３０にウェブＰを搬送する。
【００４０】
＜処理液塗布部＞
図１に示すように、処理液塗布部３０には後述する画像形成部５０で打滴されるインクと凝集反応を起こす処理液をウェブＰの記録面（画像が記録される面、図中上側）に塗布する塗布ローラユニット３１が配置されている。ここで塗布される処理液は、インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む。
【００４１】
この処理液を塗布することにより、画像記録後のウェブＰの記録面でインクと処理液とが凝集反応を起こし、インク着弾後の滲みや着弾干渉（合一）、混色といった不具合・画像故障が発生せず、高品位画像の形成が可能となる。
【００４２】
使用される凝集剤としては、インク組成物のｐＨを変化させることができる化合物であっても、多価金属塩であっても、ポリアリルアミン類であってもよい。ｐＨを低下させ得る化合物としては、水溶性の高い酸性物質（リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等）が好適に挙げられる。酸性物質は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これにより凝集性を高め、インク全体を固定化する。インク組成物のｐＨ（２５℃）が８．０以上であって、処理液のｐＨ（２５℃）が０．５〜４の範囲が好ましい。これにより画像濃度、解像度、及びインクジェット記録の高速化が可能となる。
【００４３】
また処理液にはその他の添加剤（乾燥防止剤（＝湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤）を含有することもできる。
【００４４】
＜第１乾燥部＞
図１に示すように、第１乾燥部４０には前述のようなウェブＰの繋ぎ時間やウェブＰ搬送速度の変化に必要なウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下方向に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ４１が設けられている。このダンサーローラ４１の間に張り渡されたウェブＰには図示しない温風器から加熱風をウェブＰに吹きつけ、加熱乾燥させる構成とされている。
【００４５】
このとき、第１乾燥部の加熱風は後述のように加速・減速時には風量・風温を弱めて（低めて）も良い。これは加速・減速時は通常速度の搬送時（記録時）よりも第１乾燥部４０を通過するのに要する時間が長くなるので、乾燥過多を防止するためである。
【００４６】
＜画像形成部＞
図１に示すように、画像形成部５０は一つまたは複数の記録ヘッド５１がウェブＰの記録面に対向する位置に設けられている。
【００４７】
図１に示す例では４つの記録ヘッド５１により、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各色のインク滴をウェブＰの記録面上に吐出して画像を形成する。ウェブＰの搬送経路は記録面側が膨らんだ凸形状とし、ウェブＰに張力が与えられていることで、ウェブＰのバタつきが押さえられ各記録ヘッド５１と記録面とのクリアランスが確保されている。
【００４８】
記録ヘッド５１より吐出されるインクは、例えば水性紫外線硬化型インクであり、顔料、ポリマー粒子、及び活性エネルギー線により重合する水溶性の重合性化合物を含む。水性紫外線硬化型インクは紫外線を照射することで硬化可能であり、記録面上に耐察性に優れ膜強度が高い画像を形成する。
【００４９】
顔料は、例としてその表面の少なくとも一部がポリマー分散剤で被覆された水分散性顔料が用いられる。ポリマー分散剤は、酸価が２５〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇの範囲が好適である。これにより自己分散性の安定性が良好、かつ処理液が接触したときの凝集性が良好となる。またポリマー粒子は、酸価が２０〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇの自己分散性ポリマー粒子が好適に用いられる。これにより自己分散性の安定性が良好、かつ処理液が接触したときの凝集性が良好なインクとすることができる。
【００５０】
重合性化合物としては、凝集剤と顔料、ポリマー粒子との反応を妨げない点で、ノニオン性又はカチオン性の重合性化合物が好ましく、水に対する溶解度が１０質量％以上（更には１５質量％以上）の重合性化合物が好ましい。
【００５１】
インク組成物及び処理液の少なくとも一方が、更に、活性エネルギー線により重合性化合物の重合を開始する開始剤を含んでいてもよい。開始剤は、活性エネルギー線により重合反応を開始し得る化合物を適宜選択して含有することができ、例えば、放射線もしくは光、又は電子線により活性種（ラジカル、酸、塩基など）を発生する開始剤（例えば、光重合開始剤等）を用いることができる。
【００５２】
またインクは水を５０〜７０質量％含有しており、その他の水溶性有機溶媒や乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が添加されていてもよい。
【００５３】
＜第２乾燥部＞
図１に示すように、第２乾燥部６０は基本的には第１乾燥部４０と同一構成であり、前述のようなウェブＰの繋ぎ時間やウェブＰ搬送速度の変化に必要なウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下方向に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ６１が設けられている。このダンサーローラ６１の間に張り渡されたウェブＰには図示しない温風器から加熱風をウェブＰに吹きつけ、加熱乾燥させる構成とされている。
【００５４】
このとき、第１乾燥部と同様、第２乾燥部の加熱風は加速・減速時には風量・風温を弱めて（低めて）も良い。これは加速・減速時は通常速度の搬送時（記録時）よりも第２乾燥部６０を通過するのに要する時間が長くなるので、乾燥過多を防止するためである。
【００５５】
＜定着・読取部＞
図１に示すように、定着・読取部７０には紫外線照射光源７１が設けられており、画像記録後のウェブＰの記録面に紫外線を当てることで、処理液とインクとの凝集体を固化させる。この後、搬送方向下流側に設けられた冷却装置７２にてウェブＰを適当な温度まで冷却し、定着する。
【００５６】
冷却装置７２は複数本のクーリングローラ７３を備え、複数のクーリングローラ７３の間を搬送される間にウェブＰはクーリングローラ７３との接触により伝導熱を失い、冷却される。
【００５７】
記録面の画像定着後にはスキャナー７４で記録面の画像を読み取り、画像形成部５０で記録面に画像を形成した際、記録ヘッド５１の不具合による吐出不良や着弾位置ズレ、濃度ズレ等を検知して補正や調整のため図示しない制御部へ情報をフィードバックする。
【００５８】
＜アウトフィード部＞
図１に示すようにアウトフィード部８０には給紙部１０よりウェブＰを引き出すアウトフィードローラ対８１が設けられている。アウトフィードローラ対８１の回転速度は自由に設定できるものとする。上記のようなウェブＰの繋ぎ時間や、ウェブＰ搬送速度の変化に必要な調整代のウェブＰを一時的に貯蔵するために、図示しないアクチュエータで図中上下に揺動保持され、ウェブＰの張力調整をおこなうダンサーローラ８２が設けられている。
【００５９】
すなわち、アウトフィードローラ対８１とダンサーローラ８２の間に張り渡されたウェブＰは、両者の間隔が最大であるときウェブＰを一時的に貯蔵する、蓄紙部としての役割をもち、ウェブＰの繋ぎ時間など一時的に上流側からウェブＰが送られない間はアウトフィードローラ対８１とダンサーローラ８２の間隔を狭めながら、搬送方向下流の回収部９０にウェブＰを搬送する。
【００６０】
＜回収部＞
図１に示すように、回収部９０には複数の巻き芯９１を装着したリールスタンド９４が設けられている。ウェブＰの回収時には反時計回りにリールスタンド９４のアームを回転させ、ウェブＰの搬送経路に巻き芯９１を近づけ、図示しない芯接合装置にてウェブＰを巻き芯９１の接着部に押し付けて接合したのち、ロール９２とウェブＰとを芯接合装置のカッターにより切り離す。これにより、搬送されて来たウェブＰは順次巻き芯９１に巻き取られ、回収される。あるいは巻き芯９１に替えて折機を設け、ロール形状ではなく折り畳んでウェブＰを回収する構成とされていてもよい。
【００６１】
＜テストパターン形成＞
本願発明に係る画像記録装置の、ウェブＰの減速時に記録されるテストパターンに関して以下に示す。
【００６２】
本願発明では、ウェブＰの減速時（および必要に応じて加速時）に所定のテストパターンをウェブＰに印刷し、減速時のテストパターンのデータはメンテナンスの要否判断および内容選択に使用し、加速時のテストパターンのデータは本印刷のデータ補正に使用するものとする。
【００６３】
本願発明に使用するテストパターンの種類としては、各記録ヘッド５１の各ノズル５３から図２のように線５４またはドット５５を描き、ノズル５３の吐出不良（不吐出、方向ずれ）のデータを取得するノズルチェックパターンであるテストパターン５７が挙げられる。
【００６４】
例えば図２のように、矢印Ｃ方向に搬送されるウェブＰにノズル５３より線５４をテスト出力したとき、正しく吐出されているノズル５３Ａからは線５４Ａのようなパターンが得られるが、吐出不良のノズル５３Ｂからはパターンが得られないので線５４Ｂのように空白となる。
【００６５】
さらに図３に示すように複数のノズル５３から同時にパッチを出力し、所定の領域（たとえばノズル列方向２０ｍｍ）の濃度データを取得する濃度チェックパターンであるテストパターン５９が考えられる。
【００６６】
次に本願発明のテストパターンの印刷順序の決定方法としては、次印刷時の入力画像の濃度データによって分ける方法と、色別の読み取りレベル（読取時のＳ／Ｎ比）によって分ける方法とがある。
【００６７】
まず入力画像の濃度データによって分ける方法に関しては、一般にインクジェットプリントの場合、中間濃度部においてムラが最も目立ちやすい。これは、図３に示すように低濃度域ではそもそもドット５５同士が重なっておらず、多少ドット５５の着弾位置（形成位置）やドット５５の径が本来の位置や想定サイズから外れても、それらの位置精度やドット径の誤差が視認性に与える影響は少ない。
【００６８】
また同様に、図３に示すように高濃度域ではドット５５同士が密に重なるため、この場合もまた、ドット５５の着弾位置やドット径が本来の位置や想定サイズから外れても、それらが視認性に与える影響は少ない。
【００６９】
これに対して中濃度域では、各々のドット５５について、他のドット５５と重なるドット５５と、重ならないドット５５との差が低濃度域や高濃度域よりも小さいため、ドット５５の着弾位置やドット径がずれると、高濃度域や低濃度域のドット５５に比較して、その差が目立ちやすくなってしまう。従って、中間濃度域のパターンのムラをできるだけ減らすよう、印刷前にメンテナンスをしておく必要がある。すなわち、減速時においては、次印刷の入力画像の中間濃度域のデータが少ない色順にテストパターンを印刷し、逆に加速時においては次印刷（加速後に印刷する画像ではなく、その後、減速し、新たに加速した後に印刷するときの画像）の入力画像の中間濃度域のデータが多い色順にテストパターンを印刷することが好ましい。
【００７０】
どの程度の濃度域を中濃度とするかに関しては、概ね各色の最大濃度の３０〜７０％程度とするのが好ましいが、必ずしもこの範囲である必要はなく、使用されるインクの濃度や記録ヘッドの解像度（ノズル間隔）、ドット径といった記録ヘッド５１のパラメータによって適宜変更してよい。
【００７１】
どの程度の濃度域を中濃度とするかに関しては、概ね各色の最大濃度の３０〜７０％程度とするのが好ましいが、必ずしもこの範囲である必要はなく、使用されるインクの濃度や記録ヘッドの解像度（ノズル間隔）、ドット径といった記録ヘッド５１のパラメータによって適宜変更してよい。
【００７２】
本発明においては前述のように読取部（スキャナー７４）でテストパターンを読み取る構成とされている。この読取時に、各インク色ごとの読取Ｓ／Ｎ比を向上させるために入射光または反射光にＲＧＢのフィルターをかけることが好ましいが、フィルターのスペクトル特性（分光吸収特性）と各インクの色材の分光吸収特性によって、読取Ｓ／Ｎ比の大きい（測定誤差の小さい）色と、読取Ｓ／Ｎ比の小さい（測定誤差の大きい）色とが存在する。Ｓ／Ｎ比の求め方としては、例えば、Ｓ＝インク吐出部の読取後の出力値、Ｎ＝用紙部の読取後の出力値、で表わすことができる。
【００７３】
このとき、ウェブＰの加速中においては読取Ｓ／Ｎ比の小さい色から順に、ウェブＰの減速中においてはＳ／Ｎ比の大きい色から順にスキャナー７４で読み取ることで、読取Ｓ／Ｎ比の小さい色においては通過時間（＝読取時間）を稼ぐことができ、結果として測定精度を向上させることができる。
【００７４】
＜効果：メンテナンス要否の判断＞
ウェブＰの減速中にテストパターン５７、５９を出力しスキャナ７４で読み取って得られる第１のデータは、その後の記録ヘッド５１のメンテナンス時における種々の条件判定に用いることができる。
【００７５】
ウェブＰの減速中に形成された第１のデータのみからメンテナンス条件を決定してもよいが、より好ましくは、ウェブＰの加速中（本印刷前）に出力して得られた第２のデータと、減速中（本印刷後）に出力して得られた第１のデータとの差分を求め、この差分によってメンテナンスの要否、およびメンテナンスの要ありと判断された場合のメンテナンスレベルを変える態様が好ましい。
【００７６】
これにより、例えば同じように吐出不良のノズル５３においても、恒常的に吐出不良なノズル５３と、本印刷中に吐出不良となったノズル５３とを切り分けることができる。すなわち加速中（吐出前）のデータが正常で、減速中（吐出後）のデータに吐出不良があれば、吐出不良は本印刷中に発生したと判断できる。
【００７７】
例えば加速中に得られた第２のデータと減速中に得られた第１のデータとの差分が第１の閾値以下のときはメンテナンスは行わず、差分が第１の閾値を超え、第２の閾値以下のときは通常のメンテナンスを行い、差分が第２の閾値を超えるときは強制メンテナンスを行うようにしてもよい。
【００７８】
ここでいう通常のメンテナンスとは、例えばノズル５３面のワイプ（拭き取り）のみ、強制メンテナンスとは不吐出となっているノズル５３からパージ（強制吐出）をした上で、ノズル５３面のワイプを行うようにする区分が考えられる。これによって、不要なメンテナンスを減らすことが可能となり、メンテナンス時に無駄となるインクやメンテナンス時間を減らすことができる。
【００７９】
＜効果：記録ヘッド位置によるメンテナンス要否の判断＞
本願発明に係る画像記録装置１００の画像形成部５０に設けられた記録ヘッド５１は、以下に例示するような移動機構を備え、ウェブＰの搬送面に対して接離方向に移動可能に支持されていてもよい。これにより記録ヘッド５１はＴＤ（Throw Distance）を変更可能な構成とされている。
【００８０】
例として図５に示すような昇降機構１４０で記録ヘッド５１を昇降（ウェブＰの記録面に対して接離）させてもよい。
【００８１】
図５に示すように、記録ヘッド５１の長手方向両端にはウェブＰに対する接離方向に設けられたガイドピン１７０が記録ヘッド５１を貫通しており、これに沿って記録ヘッド５１は接離（昇降）方向に移動可能とされている。
【００８２】
一方で記録ヘッド５１には接離方向にネジ穴１７１が貫通しており、これに螺合するシャフト１７２が接離方向に延設されている。シャフト１７２は図示しないステッピングモータ等で回転駆動される。シャフト１７２は外周面にネジが切られており、図中矢印Ｒのように回転することでネジ穴１７１に螺合しながら矢印Ｈ方向（接離方向）に記録ヘッド５１を移動（昇降）可能としている。
【００８３】
上記のような構成の記録ヘッド５１を用いて、ウェブＰの減速中に記録ヘッド５１を上下（ウェブＰに対して接離方向）に移動させ、テストパターンを記録することで更にメンテナンスの要否判定に係るデータを取得することができる。
【００８４】
ウェブＰの減速中に記録ヘッド５１（ノズル５３）を上昇させながら、複数回テストパターンを記録し、複数テストパターン間の差分を求めることで、ノズル５３の吐出方向不良の要因を切り分けることができる。すなわち吐出方向のずれ、ノズル５３自体の位置のずれ（液滴はウェブＰに対して垂直に吐出されているがノズル５３の位置がずれている）の２種類の要因に分類可能となる。
【００８５】
図６に示すように、ＴＤをｈ１からｈ２に上げると位置ずれがｄ１からｄ２のように大きくなる場合は、ノズル５３の吐出方向不良の原因は「吐出方向のずれ」であると考えられ、この場合はノズル５３の開口部近傍が残留インクなどで汚れている場合が考えられるため、ノズル５３に対するその後のメンテナンスを手厚くすることで回復を図ることができる。
【００８６】
一方、ＴＤをｈ２まで上げても位置ずれｄ１が変わらない（大きくならない）場合は、ノズル５３自体の位置がずれていることが吐出方向不良の原因と考えられるので、その場合はメンテナンスをしても回復不可能であるため、通常のメンテナンスを行うように判定する。
【００８７】
これにより、メンテナンスで改善できる吐出方向不良は例えばノズル面ワイプを含む強制メンテナンスで改善を図り、メンテナンスをしても回復不可能な吐出方向不良は通常のメンテナンスのみ行うことでインクや工程時間の無駄を省くことができる。
【００８８】
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００８９】
例えば上記実施形態では長尺の連続紙であるウェブＰを搬送する構成を例に挙げたが、これに限定せず例えば単葉の記録媒体を用いてもよい。すなわち、単葉の記録媒体を１枚づつ搬送・記録する際に、テストプリントの減速時にテストパターンを形成し、メンテナンスの判断に用いる構成とすることができる。
【００９０】
さらに吐出される液は画像記録・文字印刷用などのインクに限定されず、例えばエッチング時の基板パターン形成などに応用してもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１０ 給紙部
２０ インフィード部
３０ 処理液塗布部
４０ 乾燥部
５０ 画像形成部
５１ 記録ヘッド（記録手段）
５３ ノズル
５５ ドット
６０ 乾燥部
７０ 定着・読取部
８０ アウトフィード部
９０ 回収部
１００ 画像記録装置
１４０ 昇降機構（距離制御手段）
Ｐ ウェブ（記録媒体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の記録媒体を停止状態から所定の速度まで加速して搬送し、また減速して停止させる搬送手段と、
前記記録媒体に画像を記録し、また画像記録後の前記記録媒体の減速時に前記記録媒体上に第１のテストパターンを形成する記録手段と、
前記記録手段が記録した画像およびテストパターンを読み取る読取手段と、
入力された画像データを前記記録手段が出力する画像データに変換する画像変換部と、
前記記録手段のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、
前記第１のテストパターンを画像読取部が読み取った第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する制御部と、
を有する画像記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体の加速時に前記記録媒体上に第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンを前記画像読取部が読み取った第２のデータおよび前記第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち中間濃度の割合が大きい順である請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の低い順である請求項２または請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は前記インクジェット記録ヘッドのノズルごとの吐出不良検出用パターンである請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記吐出不良検出用パターンで検出された不吐出ノズルが所定数以下の場合はメンテナンスを行わない請求項５に記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は所定領域の平均濃度検出用パターンである請求項２〜請求項６の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項８】
複数色の第１のテストパターンを形成し、前記第１のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の高い順である請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項９】
前記記録手段と前記記録媒体との距離を制御する距離制御手段を備え、一回の減速中に前記距離を変化させながら複数回の前記第１のテストパターンを形成し、
前記読取手段で読み取った複数の前記第１のデータより抽出した記録位置ずれ情報と前記距離との関係から前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項１０】
前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記メンテナンスの内容は前記インクジェット記録ヘッドのノズル面ワイプと強制吐出を含む請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項１】
長尺の記録媒体を停止状態から所定の速度まで加速して搬送し、また減速して停止させる搬送手段と、
前記記録媒体に画像を記録し、また画像記録後の前記記録媒体の減速時に前記記録媒体上に第１のテストパターンを形成する記録手段と、
前記記録手段が記録した画像およびテストパターンを読み取る読取手段と、
入力された画像データを前記記録手段が出力する画像データに変換する画像変換部と、
前記記録手段のメンテナンスを行うメンテナンス手段と、
前記第１のテストパターンを画像読取部が読み取った第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する制御部と、
を有する画像記録装置。
【請求項２】
前記記録媒体の加速時に前記記録媒体上に第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンを前記画像読取部が読み取った第２のデータおよび前記第１のデータに基づいて前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する請求項１に記載の画像記録装置。
【請求項３】
複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち中間濃度の割合が大きい順である請求項２に記載の画像記録装置。
【請求項４】
複数色の第２のテストパターンを形成し、前記第２のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の低い順である請求項２または請求項３に記載の画像記録装置。
【請求項５】
前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は前記インクジェット記録ヘッドのノズルごとの吐出不良検出用パターンである請求項２〜請求項４の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項６】
前記吐出不良検出用パターンで検出された不吐出ノズルが所定数以下の場合はメンテナンスを行わない請求項５に記載の画像記録装置。
【請求項７】
前記第１のテストパターンおよび前記第２のテストパターンの少なくとも一方は所定領域の平均濃度検出用パターンである請求項２〜請求項６の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項８】
複数色の第１のテストパターンを形成し、前記第１のテストパターンの出力色順は前記画像データのうち画像読取手段における読取Ｓ／Ｎ値の高い順である請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項９】
前記記録手段と前記記録媒体との距離を制御する距離制御手段を備え、一回の減速中に前記距離を変化させながら複数回の前記第１のテストパターンを形成し、
前記読取手段で読み取った複数の前記第１のデータより抽出した記録位置ずれ情報と前記距離との関係から前記メンテナンスの有無およびその内容を決定する請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の画像記録装置。
【請求項１０】
前記記録手段はインクジェット記録ヘッドを備え、前記メンテナンスの内容は前記インクジェット記録ヘッドのノズル面ワイプと強制吐出を含む請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の画像記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−４５８５４（Ｐ２０１２−４５８５４Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１２７４（Ｐ２０１０−１９１２７４）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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