JP2006088578A - 画像形成装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】隣接ドット同士の打滴干渉を防止し、高品質の画像を高速で形成することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。
【解決手段】本発明による画像形成装置は、記録媒体（１６）上に第１の液（１１０）を付着させる第１の液付与手段と、前記第１の液付与手段によって記録媒体（１６）に付着させた第１の液（１１０）上に第２の液（１２０-1〜１２０-3）を吐出する吐出ヘッドと、を有し、前記第１の液（１１０）の表面張力α1 は３５ｍＮ／ｍ以下であり、第２の液（１２０-1〜１２０-3）の表面張力α2 と第１の液（１１０）の表面張力α1 との差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。
【選択図】 図９

Description

本発明は画像形成装置及び方法に係り、特に記録媒体上で２種類の液を混合してインクの定着性能を向上させることで高品位の画像を形成するインクジェット記録装置その他の画像形成装置及びその画像形成方法に関する。

特許文献１には、インク中の色材を不溶化又は凝集させる処理液を用いて滲みやフェザリングを抑制し、高品位の画像を得ることができるインクジェット記録装置が開示されている。すなわち、同文献は、処理液の表面張力を小さくすることで、２液混合時の色材以外の溶媒分の浸透性を高める一方、インクの表面張力を高くすることでインクの滲みを防止し、かつ２液で生成される混合物の定着性を高め、色間フェザリングを防止する技術を開示する。その具体的な条件として、カチオン性物質を含む処理液の表面張力を２５〜３０（単位：dyne/cｍ）とし、アニオン性基を含む染料が含有されるインクの表面張力を３３〜４５（単位：dyne/cｍ）とする旨が提案されている。
特開２０００−２１８７７２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明は、滲みの防止や色間のフェザリング防止を目的とした技術であり、隣接ドット同士の記録媒体表面上における液滴によるドットの変形や記録濃度ムラの発生（いわゆる打滴干渉）について考慮されていない。高速印字を行う場合、隣接ドット間の打滴間隔が非常に短くなり、記録媒体上に先に着弾したインク滴が定着し終える前に、次のインク滴（隣接するドットを形成するためのインク）が打滴される。このとき、記録媒体上で液状の隣接ドット同士が打滴干渉、更には凝集して一体化するという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、隣接ドット同士の打滴干渉を防止し、高品質の画像を高速で形成することが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記載の発明に係る画像形成装置は、記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与手段と、前記第１の液付与手段によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に第２の液を吐出する吐出ヘッドと、を有し、前記第１の液の表面張力α1 は３５ｍＮ／ｍ以下であり、前記第２の液の表面張力α2 と前記第１の液の表面張力α1 との差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。

本発明によれば、第１の液付与手段によって第１の液を記録媒体に付着させ、記録媒体上に第１の液が存在する状態で吐出ヘッドから第２の液を吐出して第１の液の上に第２の液を付着させる。このとき、第２の液と第１の液とが反応して第２の液が硬化することにより、隣接ドット同士の打滴干渉が防止される。第１の液の表面張力α1 を３５ｍＮ／ｍ以下とすることにより、記録媒体上に比較的薄く、かつムラなく第１の液を付着させることができる。また、第２の液と第１の液との表面張力の差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上になると、第１の液上に着弾させた第２の液の周囲を第１の液が覆い易くなり、打滴干渉の防止効果が高まる。

第１の液及び第２の液のうち、少なくとも第２の液は描画用の画像データに基づいて、記録媒体への付着（すなわち、吐出ヘッドからの吐出）が制御されることが好ましい。第１の液付与手段には、例えば、インクジェット方式の吐出ヘッドを用いて第１の液を液滴状に吐出する手段、ローラや刷毛、ブレード状の部材、多孔質部材などを用いて第１の液を塗布する手段、第１の液を噴霧状に噴射して付着させる手段、或いはこれらの適宜の組み合わせなどの態様がある。

吐出ヘッドを用いて第１の液を付着させる構成の場合、画像データに基づき、記録媒体上における描画箇所に限って選択的に第１の液を付着させることができるため、ローラ等による塗布手段と比較して、第１の液の消費量を低減できる。

一方、ローラ等の部材を記録媒体に接触させながら第１の液を塗布する手段は、インクジェット方式の吐出ヘッドで吐出が困難なレベルの高粘度の液を取り扱うことができるという利点がある。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第１の液上における前記第２の液の接触角が３５度以下であることを特徴とする。

第１の液上に第２の液が接触した時の第１の液に対する第２の液の接触角が３５度以下となる第１及び第２の液の組み合わせを選択することにより、第２の液の記録媒体（第１の液）への定着力が増し（記録媒体上における第２の液の移動し易さが低下し）、第２の液は着弾位置に留まり易くなるため、好ましい態様である。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置の一態様に係り、前記記録媒体の浸透速度特性に関する情報を取得する媒体情報取得手段と、前記媒体情報取得手段で得た情報に基づいて、前記第１の液付与手段による前記第１の液の付与処理を制御する第１の液付着制御手段と、を備えたことを特徴とする。

第１の液と第２の液を記録媒体上で反応させて所望の効果を得るには、第２の液が着弾する際に記録媒体上に少なくとも所定液量の第１の液が存在していることが要求される。例えば、浸透性の高い記録媒体を用いる場合、第１の液を付着後第２の液が着弾する前に第１の液が記録媒体内に浸透して記録媒体表面近傍に所要の液量を確保できなくなることがある。また、第１の液が記録媒体内に浸透した状態で第２の液を打滴すると、第１の液が浸透している範囲まで第２の液が拡がってしまい、第１の液を用いずに第２の液を打滴する場合よりも、更に滲みの程度が悪化することもある。

したがって、請求項３に示したように、記録媒体の（第１の液に対する）浸透速度特性に応じて、第１の液の付着処理を制御することが好ましい。第１の液の付着処理を制御する方法としては、第１の液の液種選択、液量の調整、第１の液を用いるか否かの切り換えなどがある。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第１の液として複数種類の液が用意され、前記第１の液付着制御手段は、前記媒体情報取得手段で得た情報に基づいて、前記複数種類の液の中から前記記録媒体に付着させる液種を選択する制御を行うことを特徴とする。

例えば、浸透速度が速い記録媒体ほど、表面張力の大きい処理液を選択する態様が好ましい。これにより、滲み防止の効果を一層向上させることができる。

請求項５に係る発明は、請求項３又は４記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第１の液付着制御手段は、前記媒体情報取得手段で得た情報に基づいて、当該記録媒体に対する前記第１の液の付与処理の実行／非実行を切り換える制御を行うことを特徴とする。

記録媒体の浸透速度特性に応じて第１の液の液種を変更する態様に代えて、又はこれと併用して、第１の液を用いるか否かを制御する態様も可能である。

例えば、ある特定の測定条件（液種、液量、温度など）の下で観測される浸透速度が所定の判定基準値よりも速い記録媒体を使用する場合には、第１の液を用いないという制御態様がある。

媒体情報取得手段には、例えば、記録媒体の光学反射率を測定する手段、使用される記録媒体の種類を供給マガジンのＩＤ等から読み取る手段などが含まれる。また、媒体情報取得手段は、センサや情報読取手段などによって自動的に情報を取得する形態のものに限らず、記録媒体の紙種等の情報をユーザが所定の入力装置等を操作して入力する構成も可能である。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の何れか１項記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第２の液は色材を含有するインクであり、前記第１の液は前記第２の液による着弾液滴の少なくとも表面部を硬化させる反応性を有する処理液であることを特徴とする。

第１の液上に第２の液が接触すると、両液の表面張力差によって第１の液が第２の液の液滴表面にも移動して、第２の液の液滴周囲を取り囲むように覆う。こうして、第１の液に接した第２の液の少なくとも表面（界面）部分は両液の反応によって硬化する。ここでいう「硬化」は、隣接して打滴される液滴同士が凝集によって混合しない程度に硬化すること（半硬化或いは半固溶化の状態も含む）を意味している。

吐出ヘッドから連続的な打滴を行うことにより、第１の液上に着弾した複数の液滴（第２の液による液滴）は上記の硬化反応によって隣接ドット同士が打滴干渉によって混合（合体によって一体化）することなく、液滴ごとに孤立化される。こうして、打滴干渉が防止され、着弾後定着時に独立ドットにすることが可能となり、高品質の画像形成を実現できる。

本発明の画像形成装置における吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルを配列させたノズル列を有するフルライン型のインクジェットヘッドを用いることができる。

この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の吐出ヘッドブロックを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。

フルライン型のインクジェットヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってインクジェットヘッドを配置する態様もあり得る。

画像形成装置における「記録媒体」は、吐出ヘッドから吐出される液によって画像の記録を受ける媒体（被記録媒体、印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、被吐出媒体、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、中間転写媒体、吐出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。

記録媒体と吐出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）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ヘッドを移動させる態様、或いは、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７に係る発明は、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７に係る発明は、記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与工程と、前記第１の液付与工程によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に、描画用の画像データに基づいて吐出ヘッドから第２の液を吐出する第２の液吐出工程と、を含む画像形成方法であって、前記第１の液の表面張力α1 は３５ｍＮ／ｍ以下であり、前記第２の液の表面張力α2 と前記第１の液の表面張力α1 との差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体上に第１の液を付着させた後に、当該第１の液上に第２の液を吐出して画像を形成する場合に用いる第１の液及び第２の液の物性条件として、第１の液の表面張力α1 を３５ｍＮ／ｍ以下とし、かつ第２の液の表面張力α2 と第１の液の表面張力α1 の差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上となる２種類の液を選択することにより、隣接ドット同士の打滴干渉が防止され、独立ドットによる良好なドット群を形成することができる。これにより、高品質の画像を高速で形成することが可能になる。

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、第１の液に相当する処理液を吐出するための処理液吐出ヘッド１１（第１の処理液付与手段に相当）と、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色のインク（第２の液に相当）に対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給する色インクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、処理液吐出ヘッド１１に供給する処理液を貯蔵しておく処理液貯蔵／装填部１５と、記録媒体１６を供給するメディア供給部１８と、記録媒体１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録媒体１６の平面性を保持しながら記録媒体１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録媒体１６（プリント物）を外部に排出する排出部２６と、を備えている。

インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，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。

処理液貯蔵／装填部１５は、複数種類の処理液を貯蔵する処理液タンク１５Ａ，１５Ｂを有し、これら処理液タンク１５Ａ，１５Ｂは所要の管路を介して処理液吐出ヘッド１１と連通されている。便宜上、処理液タンク１５Ａから供給される処理液を「処理液Ａ」と呼び、処理液タンク１５Ｂから供給される処理液を「処理液Ｂ」と呼ぶことにする。

図１では２つの処理液タンク１５Ａ，１５Ｂが示され、２種類の処理液Ａ，Ｂを共通の処理液吐出ヘッド１１に供給し、当該処理液吐出ヘッド１１から選択的に液種を切り換えて処理液Ａ又は処理液Ｂを吐出させる構成を例示するが、処理液の種類数は特に限定されず、１種類以上、何種類用意してもよい。また、処理液の液種数に応じて、液種別に独立の処理液吐出ヘッドを複数配置する構成も可能である。

処理液貯蔵／装填部１５は、インク貯蔵／装填部１４と同様に、処理液の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、液種間の誤装填を防止するための機構を有している。

本例で用いるインクには、例えば、負に荷電した界面活性イオンを含む重合体であるアニオン性ポリマーを含んだ色インクが用いられる。また、本例で用いる処理液には、例えば、正に荷電した界面活性イオンを含む重合体であるカチオン性ポリマーを含んだ透明な反応促進剤が用いられる。

インクと処理液を混合すると、化学反応によってインク中の色材の不溶化及び／又は定着反応が進行する。「不溶化」という用語には、例えば、溶媒中から色材が析出・沈殿する現象や、色材が溶解した液が固体相に変化（凝固）する現象、液が増粘、硬化する現象などが含まれる。また、「定着」には、色材が記録媒体１６の表面に保持される態様と、色材が記録媒体１６の内部に浸透して保持される態様、或いはこれらの組み合わせの態様がある。

なお、インク及び処理液のそれぞれの組成や反応に寄与する物質の濃度等を調節することによって反応速度や各液の物性（表面張力や粘度など）を調整することができ、所望のインクの不溶性及び／又はインクの定着性（硬化速度、定着速度など）を実現させることができる。本実施形態において使用される処理液及びインクの物性条件については後述する。

記録媒体１６の供給系に関して図１では、メディア供給部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、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。

複数種類の記録媒体を利用可能な構成にした場合、記録媒体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、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切な処理液及びインクの吐出を実現するように吐出制御を行うことが好ましい。

メディア供給部１８から送り出される記録媒体１６はマガジン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２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録媒体１６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（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８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２８は、記録媒体１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂ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２８は不要である。

デカール処理後、カットされた記録媒体１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ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３３は、記録媒体１６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。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録媒体１６がベルト３３上に吸着保持される。

ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図７中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録媒体１６は図１の左から右へと搬送される。

縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。

なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。

吸着ベルト搬送部２２により形成されるメディア搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録媒体１６に加熱空気を吹き付け、記録媒体１６を加熱する。印字直前に記録媒体１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。

処理液吐出ヘッド１１及び印字部１２の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録媒体１６の最大紙幅に対応する長さを有し（図２参照）、そのノズル面には最大サイズの記録媒体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又は処理液吐出用のノズルが配列されたフルライン型のヘッドとなっている。

印字部１２のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録媒体１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、印字部１２の更に上流側に処理液吐出ヘッド１１が配置されている。各ヘッド１１，１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録媒体１６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。かかるヘッド配置により、印字部１２で色インクを打滴する前に、処理液吐出ヘッド１１によって記録媒体１６の印字面（被記録面）に処理液を付着させることができる。

吸着ベルト搬送部２２により記録媒体１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，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媒体１６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，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録媒体１６と印字部１２を相対的に移動させる動作を１回行うだけで（すなわち１回の副走査で）、記録媒体１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。

本例では、ＫＣＭＹ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について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、特別色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インクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

図１に示した印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、該イメージセンサによって読み取った打滴画像からノズルの目詰まりその他の吐出不良をチェックする手段として機能する。

本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。

各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。

印字検出部２４の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。印字後のインクが乾燥するまでは印字面と接触することは避けたほうが好ましいので、熱風を吹き付ける方式が好ましい。

多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。

後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。

こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。

なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。

また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａ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。

〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，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によってヘッドを示すものとする。

図３(a) はヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４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中の４−４線に沿う断面図）である。

記録媒体１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、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。本例のヘッド５０は、図３(a),(b) 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）配置させた構造を有し、これにより、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。

記録媒体１６の送り方向と略直交する方向に記録媒体１６の全幅に対応する長さ以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図３(a) の構成に代えて、図３(c) に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドユニット５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体１６の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。

ヘッド５０の各ノズル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３(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４に示したように、各圧力室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４中不図示、図６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４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（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７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。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。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。

かかる構造を有するインク室ユニット５３を図５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多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

すなわち、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となり、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、高密度のノズル列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、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に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成るライン）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）、記録媒体１６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媒体の幅方向に１ラインを印字する。

一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体１６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成るライン）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滴を飛ばす方式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、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなど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など、各種方式を適用できる。

処理液吐出ヘッド１１の構造は、図示しないが、上述した印字部１２のヘッド５０と概略共通している。ただし、本例の処理液吐出ヘッド１１は、２種類の処理液を選択的に吐出可能なヘッドであり、処理液の液種に対応した複数のノズル列（ここでは、処理液Ａを吐出するためのノズル列と、処理液Ｂ２を吐出するためのノズル列）を有している。もちろん、当該処理液吐出ヘッド１１の内部には、処理液Ａ用の流路と、処理液Ｂ用の流路とがそれぞれ独立に（異種処理液同士が混合しないように、別々の流路構造で）形成されている。

なお、処理液は、記録媒体１６上においてインクが打滴される領域に略一様（略均一）に付着させればよいため、インクに比べると高密度ドット形成は要求されない。したがって、処理液吐出ヘッド１１はインク吐出用のヘッド５０に比べて、ノズル数を少なく（ノズル密度を低く）した構成も可能である。また、処理液吐出ヘッド１１のノズル径をインク吐出用のヘッド５０のノズル径よりも大きくする構成も可能である。

〔インク供給系の構成〕
図６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はヘッド５０にインクを供給する基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。すなわち、図６のインクタンク６０は、図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。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変える場合には、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、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。

図６に示したように、インクタンク６０とヘッド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とすることが好ましい。図６には示さないが、ヘッド５０の近傍又はヘッド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ための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（回復手段）は、不図示の移動機構によってヘッド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、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ヘッド５０のノズル面５０Ａ（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板表面にインク液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る。

印字中又は待機中において、特定のノズル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（インク受けとして兼用）に向かって予備吐出が行われる。

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からインクを吐出できなくなる。したがって、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。

その一方で、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。このような場合、ヘッド５０のノズル面５０Ａに吸引手段たるキャップ６４を当接させて、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク又は増粘インク）を吸引する。かかる吸引動作によって吸引除去されたインクは回収タンク６８へ送られる。回収タンク６８に集められたインクは、再利用してもよいし、再利用不能な場合は廃棄してもよい。

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ため、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、上記の吸引動作は、ヘッド５０へのインク初期装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われる。

処理液の供給系については、図示しないが、図６で説明したインク供給系の構成と略同様である。ただし、本例の場合、図１で説明したとおり、２種類の処理液Ａ，Ｂがそれぞれ処理液タンク１５Ａ，１５Ｂから処理液吐出ヘッド１１に供給されるようになっている。

〔制御系の説明〕
図７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７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。

通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６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７０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８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０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７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４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７２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、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。すなわち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。

ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２のＣＰＵが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、ＲＯＭ７５は、書換不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ７４は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びＣＰＵの演算作業領域としても利用される。

モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。

プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４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、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該印字データに基づいてヘッドドライバ８４を介して、処理液の打滴範囲、インク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８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０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８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２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８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動するとともに、処理液吐出ヘッド１１のアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４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７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。

画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０においてディザ法や誤差拡散法などのハーフトーン化技術によってインク色ごとのドットデータに変換される。インクジェット記録装置１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。

すなわち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。また、プリント制御部８０は、各色のドットデータを基に処理液の打滴領域（処理液の打滴が必要な記録面の領域）を判別し、処理液打滴用のドットデータを生成する。こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータ（処理液用及び各色用）は、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。

ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータに基づき、処理液吐出ヘッド１１及び各色インク用のヘッド５０の駆動制御信号を生成する。ヘッドヘッドドライバ８４で生成された駆動制御信号が処理液吐出ヘッド１１及び各色インク用のヘッド５０に加えられることによって、処理液吐出ヘッド１１から処理液が吐出され、ヘッド５０からインクが吐出される。記録媒体１６の搬送速度に同期して処理液吐出ヘッド１１からの処理液の吐出、及びヘッド５０からのインクの吐出を制御することにより、記録媒体１６に画像が形成される。

印字検出部２４は、図１で説明したように、ラインセンサを含むブロックであり、記録媒体１６に印字された画像を読み取り、所要の信号処理などを行って印字状況（吐出の有無、打滴のばらつき、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。

プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。また、システムコントローラ７２は、印字検出部２４から得られる情報に基づいて、予備吐出や吸引その他の所定の回復動作を実施する制御を行う。

本例のインクジェット記録装置１０は、更に、インク情報読取部９０、処理液情報読取部９２及びメディア種検出部９４を備えている。インク情報読取部９０は、インク種の情報を取得する手段である。具体的には、例えば、インクタンク６０（図６参照）のカートリッジの形状（インク種を識別可能な特定の形状）、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやＩＣチップなどからインクの識別情報や物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、ユーザインターフェースを利用してオペレータが必要な情報を入力してもよい。

同様に、処理液情報読取部９２は、処理液の種類に関する情報を取得する手段である。具体的には、例えば、処理液タンク１５Ａ，１５Ｂ（図１参照）のカートリッジの形状（液種を識別可能な特定の形状）、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやＩＣチップなどから処理液の識別情報や物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、ユーザインターフェースを利用してオペレータが必要な情報を入力してもよい。

メディア種検出部９４は、記録媒体の種類（紙種）やサイズを検出する手段である。例えば、メディア供給部１８のマガジンに付されたバーコード等の情報（識別情報やメディア種情報など）を読み込む手段、メディア搬送路中の適当な場所に配置されたセンサ（メディア幅検出センサ、メディアの厚みを検出するセンサ、メディア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。

インク情報読取部９０、処理液情報読取部９２及びメディア種検出部９４の各手段から得られた情報はシステムコントローラ７２に送られ、処理液の選択及びインクの吐出制御（吐出量や吐出タイミングの制御）等に利用され、条件に応じた適切な打滴が実行される。すなわち、システムコントローラ７２は、インク情報読取部９０、処理液情報読取部９２及びメディア種検出部９４の各手段から得られた情報に基づいて、記録媒体１６の浸透速度特性を判別し、処理液を用いるか否かの判断、並びに、処理液を用いる場合にはその液種の選択と吐出量の制御を行う。

図１で説明したとおり、本例のインクジェット記録装置１０では、印字部１２の最上流に処理液吐出ヘッド１１を備え、印字部１２によるインクの打滴前に、先行する処理液吐出ヘッド１１によって予め記録媒体１６の印字面に処理液を１回だけ付着させる構成としている。かかる構成の場合、印字部１２によるインクの打滴量の増加に伴って、次第に記録媒体１６上の処理液量は減少するため、印字部１２の下流側へ行くほど、記録媒体１６上の処理液量は少なくなる。印字部１２における最終段（最下流）のヘッド（図１においてイエローのヘッド１２Ｙ）による打滴が終了するまで、記録媒体１６の表面近傍に処理液が残存していることが必要となるため、記録媒体１６の種類や処理液の物性、インクの吐出量、記録媒体１６の搬送速度などから、所要の処理液量を確保できるように処理液吐出ヘッド１１による処理液の打滴量が決定される。

インクジェット記録装置１０は、メディア種と浸透速度特性とを対応付けたメディア種テーブルのデータを格納した情報記憶手段（例えば、図７に示したＲＯＭ７５、或いは、不図示の内部メモリ又は外部メモリ）を備えており、システムコントローラ７２は、このメディア種テーブルを参照して、使用する記録媒体１６の浸透速度特性を判断する。

例えば、浸透速度が速い浸透紙を用いる場合は、浸透速度の遅い浸透紙（又は非浸透媒体）を用いる場合に比べて、より高い表面張力をもつ処理液が選択される。本実施形態において、処理液Ａの表面張力が処理液Ｂの表面張力よりも大きいとすると、浸透速度の速い浸透紙を用いる場合には、処理液吐出ヘッド１１のうち処理液Ａを吐出するためのノズル列１１Ａに対応したアクチュエータが駆動され、処理液吐出ヘッド１１から処理液Ａが吐出される。その一方、浸透速度の遅い浸透紙又は非浸透媒体を用いる場合には、処理液吐出ヘッド１１のうち処理液Ｂを吐出するためのノズル列１１Ｂに対応したアクチュエータが駆動され、処理液吐出ヘッド１１から処理液Ｂが吐出される。

以上より、浸透速度が速い浸透紙であっても、表面張力が大きい処理液Ａを用いることにより、処理液Ａの浸透速度を小さくすることが可能となる。

或いはまた、浸透速度が速い浸透紙を用いる場合には、処理液を用いない（処理液の打滴を行わず、インクのみで画像を形成する）という制御態様もある。

ここでいう「浸透速度が速い浸透紙」とは、１液目（処理液）と２液目（インク）の打滴時間差より１液目（処理液）が浸透し終える時間が速い浸透紙を意味する。インクの打滴時に記録面上に所定量の処理液を保持できないほどに、浸透性が高い媒体を用いる場合には、処理液を使用する意義に乏しく、却ってインクの滲みを助長することにもなるため、かかる場合は処理液を用いない態様が好ましい。

つまり、インク単独で浸透紙へ打滴した場合と、処理液の上からインクを打滴した場合とでは、インク単独の打滴の方が滲みが少ない。これは表面張力の大きい方が滲みが少ないためであり、処理液の上からインクを打滴した場合、インク滲みは処理液の滲みに応じて滲んでしまうからである。したがって、浸透紙を用いる場合と非浸透紙を用いる場合とで、処理液の表面張力を選択し、或いは、処理液の使用の有無を選択し、記録媒体の特性に応じた打滴を行うことにより、滲みを抑制することができる。

なお、記録媒体１６の浸透速度特性を把握する手段としては、メディア種検出部９４からメディアのＩＤ（識別情報）を取得し、メディア種テーブルを参照して、当該メディアの浸透速度特性を把握してもよいし、マガジンに付したバーコード等の情報記録体にメディアの浸透速度特性を示す情報を記録しておき、メディア種検出部９４から直接的にメディアの浸透速度特性の情報を読み込んでもよい。

或いはまた、記録媒体１６の浸透速度を実際に測定する手段を用いることも可能である。例えば、記録媒体１６上にインク又は処理液、若しくはこれら両方を打滴し、そのテスト打滴によって形成されるドットの様子を撮像素子などの検出手段（印字検出部２４で代用可能）によって読み込み、得られた情報に基づいて浸透速度を計算することができる。

〔処理液及びインクの物性条件〕
処理液及びインクの好ましい物性条件は、以下のとおりである。

すなわち、処理液の表面張力α1 は、３５ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。特に、インクジェット方式の処理液吐出ヘッド１１によって処理液を打滴する場合は、２０ [ｍＮ／ｍ] ≦α1 ≦３５ [ｍＮ／ｍ] であることが好ましい。一方、処理液吐出ヘッド１１に代えて、ローラ等の部材を記録媒体１６に接触させながら処理液を塗布する手段を用いる場合には、１０ [ｍＮ／ｍ] ≦α1 ≦３５ [ｍＮ／ｍ] であることが好ましい。

かかる条件を満たす場合、処理液の表面張力が比較的低いので、記録媒体１６の印字面において液の高さを抑えてムラなく、略均一に処理液を付着させることができる。

一方、インクについては、その表面張力α2 が処理液の表面張力α1 よりも１０ｍＮ／ｍ以上大きいもの、すなわち、インクの表面張力α2 と処理液の表面張力α1 との差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上になるものを用い（α2 −α1 ≧１０ [ｍＮ／ｍ] ）、かつ、処理液上におけるインクの接触角β21が３５度以下となるものとすることが更に好ましい。なお、インクの表面張力α2 の上限値は約５０ｍＮ／ｍである。

上記条件を満たす処理液とインクの組み合わせを選択した場合の作用について図８及び図９を用いて説明する。

図８（ａ）〜（ｄ）は、記録媒体１６上に付着させた処理液１１０の上にインク１２０を１滴吐出したときの様子を示す模式図である。同（ａ）に示すように、予め記録媒体１６上に処理液１１０を付着させ、記録媒体１６上に処理液１１０が存在する状態でインク１２０を吐出すると、同（ｂ）に示すように、処理液１１０上にインク１２０が着弾する。この着弾したインク１２０の処理液１１０に対する接触角（初期接触角）β21は３５度以下である。

処理液１１０上にインク１２０が着弾すると、両液の表面張力差によって、同（ｃ）に示すように、処理液１１０がインク１２０の液滴表面を覆うように移動し、インク１２０の界面が処理液１１０によって取り囲まれる。こうして、処理液１１０に覆われたインク１２０は、処理液１１０と接触する少なくともインク１２０の表面（界面）部分が両液の反応によって硬化し、同（ｄ）に示すように、着弾液滴の表面に薄い膜１２２が形成される。

その後、時間の経過とともに図８（ｂ）〜（ｃ）のインク１２０の下側に存在する処理液１１０ａからインク１２０内に処理液が供給されて、処理液１１０とインク１２０の化学反応が進行して、インク１２０の液滴内部まで硬化反応が進み、やがて定着する。

ここでの定着は、記録媒体内にインクの色材が浸透して定着する態様の他、インクの溶媒が蒸発又は記録媒体内に浸透して色材が記録媒体上に残留して定着する、更には色材が記録媒体上で固化（硬化）する態様などがあり得る。

図９（ａ）〜（ｃ）は、記録媒体１６上に付着させた処理液１１０の上にインク１２０を複数滴（ここでは３滴）連続吐出したときの様子を示す模式図である。同（ａ）において、左から吐出順に液滴１２０-1、１２０-2、１２０-3と符号を付す。これら複数の液滴１２０-1〜１２０-3は、ある時間間隔で（時間差をもって）短時間の間に連続的に打滴され、記録媒体１６に着弾した際に、少なくとも隣り合う着弾液滴同士の一部が重なるか、又は接するように各液滴間距離と各液滴の体積が制御されているものとする。

同（ｂ）に示したように、１滴目の液滴１２０-1が着弾すると、図８（ｃ）〜（ｄ）で説明したとおり、処理液１１０が液滴１２０-1の周囲を覆い、液滴１２０-1の表面に膜１２２-1が形成される。続いて、２滴目の液滴１２０-2が着弾する際、１滴目の液滴１２０-1と衝突するが、1 滴目の液滴１２０-1の表面には硬化した膜１２２-1が形成されているため、この膜１２２-1によって液滴同士の打滴干渉が阻害される。なお、ここでいう膜１２２-1の硬化の程度は、隣接して打滴される液滴同士が打滴干渉によって混合しない程度に硬化していればよく、半硬化或いは半固溶化の状態も含むものとする。

膜１２２-1の作用によって打滴干渉が防止される結果、２滴目の液滴１２０-2は、１滴目の液滴１２０-1と混合せずに、処理液１１０上に付着する。１滴目の液滴１２０-1は、表面に硬化した膜１２２-1が形成されているものの、滴全体としては流動性を有しており、2 滴目の液滴１２０-2の着弾時に２滴目の液滴１２０-2と１滴目の液滴１２０-1とが互いに力を及ぼし合って（液滴同士が押し合って）、それぞれ安定した液滴形状に変化する。すなわち、図９（ｃ）に示したように、隣接液滴同士が押し合って、安定した位置に変位し、図９（ｂ）における初期の液滴高さｈ1 よりも、盛り上がった液滴形状（液滴高さｈ2 がｈ1 よりも大きい形状）になる。なお、図９（ｃ）の状態の液滴１２０-1の接触角は、隣接液滴同士の作用のために、初期の接触角β21（図８（ｂ）参照）よりも大きくなる。

また、図９（ｃ）に示したように、記録媒体１６上の処理液１１０と接した２滴目の液滴１２０-2についても、１滴目と同様に、処理液１１０が液滴１２０-2の周囲を取り囲むように覆い、液滴１２０-2の表面に膜１２２-2が形成される。３滴目の液滴１２０-3の打滴、更に、これに続く不図示の４滴目、５滴目…の打滴についても同様の現象が生じ、隣接する液滴同士の打滴干渉が防止される。こうして、隣接液滴同士が混合せずに、各液滴１２０-1, １２０-2, １２０-3が孤立化した状態で記録媒体１６上で保持され、１滴ずつ独立したドットが形成される（図９（ｃ）参照）。

なお、図８（ｂ）で説明したとおり、処理液１１０の上からインク１２０を打滴したときのインク１２０の接触角β21が３５度以下となる処理液種及びインク種を選択することにより、処理液１１０上（すなわち記録媒体１６上）におけるインク１２０の定着力（着弾位置に留まろうとする力）が増し、着弾後の着弾位置ずれが抑制される。

また、インク１２０の表面張力α2 と処理液１１０の表面張力α1 との差（α2 −α1 ）を１０ｍＮ／ｍ以上と大きくすることにより、着弾後のインク１２０の周囲に処理液１１０が回り込み易くなり、膜１２２を形成し易くなる。

〔処理液及びインクの具体例〕
本実施形態では、処理液として例えば下記のような水溶液を用いることができる。

（処理液）
・第一工業製薬社製 シャロールＤＣ−９０２Ｐ １〜２０重量％
・表面活性材として、
日信化学工業株式会社製 オルフィンＥ１０１０ ０．１〜１０重量％
以上を少なくとも含む水溶液であって、その他に
・高沸点溶媒として、グリセリン ０〜３０重量％
・ｐＨ調整剤として、トリエタノールアミン ０〜１０重量％
を含んでいてもよい。

一方、色材を含むインクとして例えば下記のような水溶液を用いることができる。

（インク）
・アニオン染料化合物であり、
例えば下記の一般式に示す構造を有するもの １〜３０重量％

・表面活性剤として、
日信化学工業株式会社製 オルフィンＥ１０１０ ０．１〜１０重量％
・ポリスチレンスルホン酸ナトリウム ０〜２０重量％
・高沸点溶媒として、グリセリン ０〜３０重量％
・ｐＨ調整剤として、トリエタノールアミン ０〜１０重量％
を含んでもよい。

〔他の実施形態〕
上述した実施形態では、印字部１２の上流に１つの処理液吐出ヘッド１１を配置したが（図１参照）、本発明の実施に際して、処理液吐出ヘッドの配置はこの例に限定されず、印字部１２における各色ヘッド間の少なくとも１箇所に処理液吐出ヘッドを付加する構成も可能である。

また、上述した実施形態では、処理液を付与する手段としてインクジェット方式による吐出ヘッドを用いたが、これに代えて、又はこれと併用して、ローラ、刷毛、ブレードなどの部材を用いて記録媒体１６上に処理液を塗布する手段を用いることも可能である。

上記各実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、短尺の記録ヘッドを往復移動させながら画像記録を行うシャトルヘッドを用いるインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。

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 図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図 ヘッドの構造例を示す平面透視図 図３(a) の要部拡大図 フルライン型ヘッドの他の構成例を示す平面透視図 図３(a) 中の４−４線に沿う断面図 図３(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図 本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図 本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図 記録媒体上に付着させた処理液の上にインクを１滴吐出したときの様子を示す模式図 記録媒体上に付着させた処理液の上にインクを複数滴連続吐出したときの様子を示す模式図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１１…処理液吐出ヘッド（第１の液付与手段に相当）、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、１５…処理液貯蔵／装填部、１６…記録媒体、１８…メディア供給部、７２…システムコントローラ（第１の液付着制御手段に相当）、７５…ＲＯＭ、８０…プリント制御部（第１の液付着制御手段に相当）、９４…メディア種検出部（媒体情報取得手段に相当）、１１０…処理液（第１の液に相当）、１２０…インク（第２の液に相当）

Claims (7)

1. 記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与手段と、
   前記第１の液付与手段によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に第２の液を吐出する吐出ヘッドと、を有し、
   前記第１の液の表面張力α1 は３５ｍＮ／ｍ以下であり、
   前記第２の液の表面張力α2 と前記第１の液の表面張力α1 との差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の液上における前記第２の液の接触角が３５度以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記記録媒体の浸透速度特性に関する情報を取得する媒体情報取得手段と、
   前記媒体情報取得手段で得た情報に基づいて、前記第１の液付与手段による前記第１の液の付与処理を制御する第１の液付着制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記第１の液として複数種類の液が用意され、
   前記第１の液付着制御手段は、前記媒体情報取得手段で得た情報に基づいて、前記複数種類の液の中から前記記録媒体に付着させる液種を選択する制御を行うことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記第１の液付着制御手段は、前記媒体情報取得手段で得た情報に基づいて、当該記録媒体に対する前記第１の液の付与処理の実行／非実行を切り換える制御を行うことを特徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
6. 前記第２の液は色材を含有するインクであり、前記第１の液は前記第２の液による着弾液滴の少なくとも表面部を硬化させる反応性を有する処理液であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の画像形成装置。
7. 記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与工程と、
   前記第１の液付与工程によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に、描画用の画像データに基づいて吐出ヘッドから第２の液を吐出する第２の液吐出工程と、
   を含む画像形成方法であって、
   前記第１の液の表面張力α1 は３５ｍＮ／ｍ以下であり、
   前記第２の液の表面張力α2 と前記第１の液の表面張力α1 との差（α2 −α1 ）が１０ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする画像形成方法。
   

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