JP2010005816A - インクジェット記録装置及び画像記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凝集処理液の厚みムラを低減するとともに凝集処理液による用紙のコックリングを低減することで、高品質かつ高速の画像記録を可能とするインクジェット記録装置及び画像記録方法を提供する。
【解決手段】記録媒体１４に処理液を付与する処理液付与部１８の後段には、記録媒体１４の表面に残存する溶媒を蒸発させるためのプレ加熱部が設けられている。プレ加熱部はＩＲプレヒータ４０により記録媒体１４の表面を輻射加熱するとともに、吸引ファン５０により記録媒体１４の表面の湿り空気を置換する。液状の処理液が不均一にならないように乾燥処理を施すことで、均一な膜厚を持つ固体状の凝集処理層が形成される。その後、本加熱部２２による熱風噴射加熱により、コックリング量が所定量以下になるように本加熱処理が施される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インクジェット記録装置及び画像記録方法に係り、特にインクを凝集させる凝集処理液を付与した後にインクを打滴して画像記録を行う画像記録技術に関する。

用紙表面部分にインクを定着させ、高発色で高精鋭な画質が得られように顔料インクの打滴に先立って凝集処理液を付与する画像記録方法が知られている。例えば、特許文献１に記載されたインクジェット記録装置では、ローラ塗布方式により用紙に凝集処理液を塗布した後に、インクジェット記録ヘッドによりインクの打滴を行い所望の画像を記録している。

一方、用紙に凝集処理液が塗布され、凝集処理液が用紙に浸透することにより用紙にコックリングが発生する。この状態でインクを打滴するとヘッドと用紙との間の距離に生じたバラつきに起因してインクの着弾精度が低下するという問題が発生していた。特許文献２には、記録性向上液を塗布した後に、画像記録に影響のないコックリング量となるまでの時間（安定化時間）の経過を待ってから画像記録を行う記録装置が開示されている。特許文献２に記載された記録装置は、温風を吹き付けることにより用紙表面の安定化時間を短縮している。
特開２００７−１１７８０６号公報 特開２００６−３１５２０６号公報

しかしながら、凝集処理液（記録性向上液）が用紙内部に完全に浸透しないうちに（用紙の表面に液体層として存在した状態で）温風を吹き付けると、凝集処理液層の厚みの均一性が乱れてしまうことに起因して、記録画像にインクの凝集ムラ（濃度ムラ）や光沢ムラが発生するといった新たな問題が発生することが判明した。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、凝集処理液の厚みムラを低減するとともに凝集処理液による用紙のコックリングを低減することで、高品質かつ高速の画像記録を可能とするインクジェット記録装置及び画像記録方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェット記録装置は、インクを凝集させる機能を有する処理液を記録媒体に付与する処理液付与手段と、前記処理液が付与された記録媒体の表面に存在する溶媒量を特定するとともに、前記記録媒体の表面に存在する溶媒を蒸発させるための加熱条件を決める第１の加熱条件決定手段と、前記第１の加熱条件決定手段によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体表面に存在する溶媒を蒸発させるように前記記録媒体の表面を輻射加熱する第１の加熱手段と、前記記録媒体への溶媒の浸透量が前記記録媒体のコックリング量が所定量以下となる溶媒の前記記録媒体に対する浸透量しきい値以下となるように加熱条件を決める第２の加熱条件決定手段と、前記第２の加熱条件決定手段によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体を加熱する第２の加熱手段と、前記第１の加熱手段及び前記第２の加熱手段による加熱処理が施された後の記録媒体にインクを打滴するインクジェットヘッドと、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、処理液の乾燥ムラを防止しつつ、処理液による記録媒体のコックリングを低減して、高品質かつ高速の画像記録が可能となる。

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、本発明に係るインクジェット記録装置１０の全体構成図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１０は、インクジェットヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ（詳細は図２、図４に図示）を含む印字部１２からインク（顔料インク）を打滴して記録媒体１４にカラー画像を記録するインクジェット方式の画像記録装置である。

インクジェット記録装置１０は、記録媒体１４が収容される給紙部１６と、記録媒体１４の画像記録面に凝集処理液（以下、単に「処理液」と記載することがある。）を付与する処理液付与部１８と、処理液が付与された記録媒体１４に加熱処理（乾燥処理）を施して、記録媒体１４の表面の溶媒を蒸発させるプレ加熱部２０（第１の加熱手段）と、プレ加熱部２０により加熱処理を施された記録媒体１４に浸透した溶媒を除去する本加熱部２２（第２の加熱手段）と、印字部１２による画像記録後の記録媒体１４に定着処理を施す定着部２４と、定着処理後の記録媒体１４を装置外に排出する排紙部２６と、を備えて構成されている。

記録媒体１４には、少なくともＡ４サイズのカット紙（枚葉紙）形態の印刷用コート紙が含まれる。なお、記録媒体１４には印刷用コート紙などの紙類以外にも、所謂普通紙、樹脂シート、金属シートなどの様々な媒体を用いることができる。

給紙部１６は、記録媒体１４が積層装填された給紙トレイ（不図示）を備え、ピックアップローラ等を含む不図示の給紙機構によって給紙トレイに装填されている記録媒体は、１枚ずつ記録媒体搬送路２８に送り出される。記録媒体搬送路２８に送り出された記録媒体１４は、搬送ローラ対３０Ａ〜３０Ｇに支持されて搬送されるローラ搬送方式により所定の搬送方向に搬送される。なお、記録媒体１４の搬送方式はローラ搬送方式に限定されず、搬送ベルトを用いたベルト搬送方式など、他の搬送方式を適用してもよい。

複数のサイズの記録媒体や、複数の種類の記録媒体を選択的に使用する場合には、サイズごと又は種類ごとに給紙トレイが設けられる。複数の給紙トレイを具備する態様では、オペレータによって操作パネル（図１中不図示、図８に符号１８７で図示）から、使用される記録媒体１４が収容される給紙トレイが選択される。なお、各給紙トレイに収容している記録媒体のサイズ、種類等の情報を記憶した情報記憶体（例えば、ＩＣタグ）などを取り付けておき、情報記憶体から画像記録に使用される記録媒体１４の情報を取得するように構成してもよい。

給紙部１６の後段（記録媒体搬送方向の下流側）には、処理液付与部１８が設けられている。処理液付与部１８は、印字部１２から打滴される顔料インクを凝集反応させる機能を持つ凝集処理液をローラ塗布方式により記録媒体１４の画像記録面に塗布する。すなわち、処理液付与部１８は、凝集処理液が貯蔵される処理液貯蔵部３２と、処理液貯蔵部３２から凝集処理液をくみ上げる中間ローラ３４と、中間ローラ３４によりくみ上げられた凝集処理液を記録媒体１４の画像記録面に塗布する塗布ローラ３６と、を含んで構成されている。

また、塗布ローラ３６の記録媒体搬送路２８をはさんで反対側には、記録媒体１４に凝集処理液を塗布する際に、記録媒体１４を裏側面から支持する支持ローラ３８が設けられている。

図１には、ローラ塗布方式により記録媒体１４の全面にわたって均一に凝集処理液を塗布する態様を例示したが、インクジェット方式により選択的に凝集処理液を付与する態様も好ましい。また、記録媒体１４の全面にわたって均一に凝集処理液を塗布する形態はローラ塗布方式に限定されず、ブレードを用いた塗布方式やスプレー方式など他の方式を適用してもよい。

処理液付与部１８の後段には、ＩＲプレヒータ４０を含むプレ加熱部２０が設けられている。プレ加熱部２０は、凝集処理液が付与された記録媒体１４の表面上に存在する凝集処理液層（図１２（ｂ）に符号２００で図示）を乱すことなく蒸発させるための加熱手段として機能している。ＩＲプレヒータ４０は６０℃〜１１０℃の範囲で温度調整が可能なものを用いるとよい。

プレ加熱部２０における記録媒体１４を搬送する方式として、ローラ４２Ａ，４２Ｂに巻き掛けられた無端状のベルト４４によって記録媒体１４の裏側を吸着保持して搬送するベルト吸着搬送方式が適用される。プレ加熱部２０では、記録媒体１４の凝集処理液が塗布された画像記録面を輻射加熱（非接触の加熱方式、塗布面に風を吹き付けない加熱方式）により加熱することで、搬送ローラの接触等による凝集処理液層の乱れ（波打ち）が防止される。また、記録媒体１４の全体を画像記録面の反対側面からベルト４４によって支持することで、凝集処理液が塗布されている間の記録媒体１４自体を平らに保持することができ、より安定した記録媒体１４の搬送が可能となる。

ＩＲプレヒータ４０の記録媒体搬送路２８と反対側には放射板４６が設けられ、ＩＲプレヒータ４０は、記録媒体搬送路２８と対向する面を除く周囲を放射板４６で覆われるチャンバー構造を有している。放射板４６はＩＲプレヒータ４０から放射される熱を反射させて、記録媒体１４の画像記録面に集中させる機能を有している。かかる構造によれば、特に記録媒体１４の反対側に放射される熱を記録媒体１４の方へ向けることができる。

また、図１に示すように、放射板４６のＩＲプレヒータ４０の反対側には、排気配管４８が設けられ、さらに排気配管４８の放射板４６の反対側には吸引ファン５０が設けられる。排気配管４８及び吸引ファン５０は、記録媒体１４上に存在する凝集処理液層の蒸発による湿り空気を記録媒体１４の周囲から除去し、乾燥した空気に置換する湿り空気除去手段として機能している。

本例では、記録媒体１４には数μｍ程度の厚さで凝集処理液が塗布されており、この凝集処理液層を乱さないために凝集処理液層の表面における風速が０．３ｍｍ／ｓｅｃ以下になるように排気配管４８及び吸引ファン５０の風量が設定される。

排気配管４８及び吸引ファン５０を含む湿り空気の吸引構造は、記録媒体１４の画像記録面に対して局所的に大きな風速を持つ対流が発生することを防止し、凝集処理液層の乱れを抑制するとともに湿り空気を効率よく置換することができ、好ましいプレ加熱処理が実行される。なお、ベルト４４にヒータを内蔵して、記録媒体１４の裏側面からの加熱を併用する態様も好ましい。

上述した構成を有するプレ加熱部２０による加熱処理の詳細は後述する。

プレ加熱部２０による加熱処理が施され、画像記録面に固体状の凝集処理液層が形成された記録媒体１４は、記録媒体搬送路２８の搬送ローラ対３０Ｂと搬送ローラ対３０Ｃの間で垂直上向きに搬送方向が変更され、本加熱部２２に送られる。

本加熱部２２は、記録媒体１４の画像記録面側から８０℃〜１２０℃の温風を吹き付ける熱風ヒータ５１を備え、記録媒体１４の内部に浸透した溶媒を蒸発させる手段として機能する。記録媒体１４の内部に溶媒が浸透するとコックリングは発生し、コックリングの発生は記録媒体１４とインクジェットヘッド（図２の符号１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ）とのクリアランスのバラつきとなる。即ち、所定量以上のコックリングが発生すると、インクの着弾位置精度に影響を及ぼし画像品質の低下を招くおそれがある。したがって、高画質を得るにはコックリング量（平滑な記録媒体に対する浮き量及び沈み量）を所定量以下に抑える必要がある。

本例に示すインクジェット記録装置１０は、記録媒体１４のコックリングを所定のしきい値以下とする条件を満たす溶媒の浸透量に基づき（プレ加熱部２０の加熱量よりも大きな加熱量で加熱処理するように）、本加熱部２２の加熱処理が制御される。なお、本加熱部２２における加熱処理の詳細は後述する。

本加熱部２２により加熱処理が施された記録媒体１４は、搬送ローラ対３０Ｄと搬送ローラ対３０Ｅの間で水平方向に搬送方向が変更され、搬送速度差吸収ループ５２を介して印字部１２に送られる。

印字部１２は、ＫＣＭＹの各色に対応するインクジェットヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを備え、所定の搬送速度で搬送ローラ対３０Ｆ及び搬送ローラ対３０Ｇによりニップ搬送される記録媒体１４に各色のインクを打滴して所望の画像を形成する。

印字部１２による画像記録済みの記録媒体１４は、印字部１２の後段に設けられた定着部２４に送られ、加熱及び加圧による定着処理が施される。図１には、定着部２４の一例として、ヒータ（不図示）が内蔵される加熱加圧ローラ５４と、記録媒体１４の裏側面を支持する支持ローラ５６と、の間に記録媒体１４をはさみ込み、記録媒体１４の画像記録面に所定の温度及び所定の圧力を付与する態様を例示する。

定着部２４による加熱温度は、インクに含有される熱可塑性ポリマー粒子の最低造膜温度以上とするとよく、さらに、該ポリマー粒子のガラス転移点以上とするとよい。

また、加圧圧力は１ＭＰａ〜５ＭＰａとするとよい。なお、定着部２４の加熱量及び加圧量は記録媒体１４の種類や記録画像の内容（インク及び処理液の付与量）により適宜変更するとよい。

上述したように加熱処理及び加圧処理を施すことで、顔料の凝集体をバインダとして融着し、耐久性のよい画像を得ることができる。

定着部２４による定着処理が施された記録媒体１４は、排紙部２６を介して装置外部に排出される。排紙部２６には、オーダー別に画像を集積するソーター（不図示）が設けられる。

図１には、所定のサイズにカットされたカット紙を用いる態様を示したが、長尺の連続紙を用いることも可能である。連続紙を用いる場合には、給紙トレイに代わりロール状に巻かれた記録媒体を収容するストッカーと、連続紙を所定のサイズにカットするカッターが備えられる。

〔印字部の説明〕
次に、印字部１２について詳細に説明する。

＜シリアル方式の適用例＞
図２は、印字部１２に適用されるインクジェットヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ（以下、インクジェットヘッドを単に「ヘッド」と記載することがある。）の構成例を示す概念図である。同図に示すインクジェットヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、いわゆるシリアル型ヘッドであり。

すなわち、Ｋ（黒）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｙ（イエロー）の各色に対応する短尺のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを記録媒体１４の搬送方向と直交する主走査方向に走査させながら主走査方向への印字を行い、主走査方向への一列分の印字が終わると記録媒体１４を副走査方向（記録媒体１４の搬送方向と平行方向）に１搬送ピッチ分移動させて、主走査方向の次の列について印字を行い、この動作を繰り返して記録媒体１４に所望の画像が記録される。

図２に示す印字部１２は、ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙがキャリッジ６０に支持され、さらに、キャリッジ６０は軸方向が主走査方向と平行方向に沿って設けられるガイド軸６２Ａ，６２Ｂに支持される。かかる構造により、キャリッジ６０に支持されたヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは主走査方向に往復移動が可能となる。

また、図示を省略するが、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２ＹのそれぞれにＫＣＭＹの各色インクを供給するインク供給部が設けられている。インク供給部は、各色インクが収容されているインクタンクと、インクタンクから各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙへのインクの流路となるチューブと、インク流路の開閉を行う開閉弁と、該インク流路内の圧力を可変させるポンプ等と、を含む態様がある。

インクタンクは、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、警告音発生手段等）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。インクタンクをヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと着脱可能に構成し、インクタンク内のインクが空になると、新しいインクタンクに交換するカートリッジ方式が好ましい。

また、キャリッジ６０にはヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの外部信号入力端子を介して各液室に設けられるヒータ（図３，図６参照）に駆動信号等を伝達するための電気接続部が設けられている。

ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、インクを吐出する複数のノズル（図２中不図示、図３に符号７１で図示）が所定の配置パターンで並べられている。配置パターン例としては、副走査方向に沿って一列に並べるものや、ノズルを２次元状に配置するものが挙げられる。また、ノズルの２次元状配置の一例として千鳥配置が挙げられる。

図３（ａ）は、ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの内部構造を示す平面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。なお、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７０によってヘッドを示すものとする。

図３（ａ）に示すヘッド７０は、インクを吐出するノズル７１が所定の配置パターンで並べられた構造を有している。各ノズル７１は、インクが収容される液室７２と連通し、更に、各液室７２は共通流路７５と連通する構造を有している。

図３に示すヘッド７０は、液室７２内のインクを加圧するヒータ７８が液室７２の内部に設けられ、ヒータ７８により液室７２内のインクを加熱し、インクの膜沸騰現象により生じた圧力が液室７２内のインクに作用して、ノズル７１からインクが吐出されるサーマル方式が適用される。

すなわち、画像データに基づく指令信号に応じてヒータ７８を駆動することにより、ノズル７１からインクが吐出され、ノズル７１から所定量のインクが吐出されると共通流路７５から液室７２へ新たなインクが供給される。

図３（ｂ）には、ノズル７１と対向する上側面にヒータ７８を備える態様を示したが、ヒータ７８は他の位置に配置してもよい。

＜フルライン方式の適用例＞
また、図１に示す印字部１２の他の態様として、主走査方向に記録媒体１４の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルが並べられたフルライン型ヘッドを備える構成例を示す。

図４に示す印字部１２０は、記録媒体１４の送り方向（白抜き矢印線で図示）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、それぞれのヘッド１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙが記録媒体１４の搬送方向（紙送り方向）延在するように固定設置される。

所定の搬送方向に記録媒体１４を搬送しつつ各ヘッド１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙ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１４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１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙ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１４と印字部１２０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１４の全面に画像を記録することができる。これにより、図２で説明したヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシリアル方式の画像記録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。

また、図４に示すように、ヘッド１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙの後段に撮像素子を含むインラインセンサ１２４を備え、ヘッド１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙによる印字結果を検出するとともに、検出結果に基づきヘッド１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙのインク吐出を補正することが可能である。

次に、図４に示すヘッド１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙの構造例について詳説する。なお、ヘッド１２０Ｋ，１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１５０によってヘッドを示す。

図５（ａ）はヘッド１５０の構造例を示す平面透視図であり、図５（ｂ）はその一部の拡大図である。また、図５（ｃ）はヘッド１５０の他の構造例を示す平面透視図、図６はヘッド１５０の立体的構成を示す断面図（図５（ａ），（ｂ）中のＢ−Ｂ線に沿う断面図）である。

記録媒体１４上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド１５０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１５０は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル１５１と、各ノズル１５１に対応する圧力室１５２等からなる複数のインク室ユニット１５３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（主走査方向）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。

主走査方向に記録媒体１４の全幅に対応する長さにわたり１列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５（ａ）の構成に代えて、図５（ｃ）に示すように、複数のノズル１５１が２次元に配列された短尺のヘッドモジュール１５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体１４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。また、図示は省略するが、短尺のヘッドモジュールを一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。

各ノズル１５１に対応して設けられている圧力室１５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル１５１と供給口１５４が設けられている。

図６に示すように、各圧力室１５２は供給口１５４を介して共通流路１５５と連通されている。共通流路１５５はインク供給源たるインク供給タンク（図６中不図示、図７に符号１６０で図示）と連通しており、該インク供給タンクから供給されるインクは図６の共通流路１５５を介して各圧力室１５２に分配供給される。

圧力室１５２の天面を構成し共通電極と兼用される振動板１５６には個別電極１５７を備えた圧電素子１５８が接合されており、個別電極１５７に駆動電圧を印加することによって圧電素子１５８が変形してノズル１５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路１５５から供給口１５４を通って新しいインクが圧力室１５２に供給される。

かかる構造を有するインク室ユニット１５３を図５（ｂ）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１５３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１５１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。

〔供給系の構成〕
図７は、図５及び図６に示すフルライン型ヘッド１５０に対応するインク供給系の構成を示した概要図である。インク供給タンク１６０はヘッド１５０にインクを供給する基タンクである。インク供給タンク１６０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７に示すように、インク供給タンク１６０とヘッド１５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ１６２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。

なお、図７には示さないが、ヘッド１５０の近傍又はヘッド１５０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。

〔メンテナンス機構の説明〕
次に、ヘッド１５０のメンテナンス機構について説明する。

インクジェット記録装置１０には、ノズル１５１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１６４と、ヘッド１５０のインク吐出面の清掃手段としてクリーニングブレード１６６が設けられている。

これらキャップ１６４及びクリーニングブレード１６６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ヘッド１５０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１５０下方のメンテナンス位置に移動される。

キャップ１６４は、図示せぬ昇降機構によってヘッド１５０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１６４を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド１５０に密着させることにより、ノズル面をキャップ１６４で覆う。

印字中又は待機中において、特定のノズル１５１の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、圧電素子１５８が動作してもノズル１５１からインクを吐出できなくなってしまう。

このような状態になる前に（圧電素子１５８の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で）圧電素子１５８を動作させ、その劣化インク（粘度が上昇したノズル近傍のインク）を排出すべくキャップ１６４（インク受け）に向かって予備吐出（パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出）が行われる。

また、ヘッド１５０内のインク（圧力室１５２内）に気泡が混入した場合、圧電素子１５８が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合にはヘッド１５０にキャップ１６４を当て、吸引ポンプ１６７で圧力室１５２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１６８へ送液する。

この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、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。なお、吸引動作は圧力室１５２内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。

クリーニングブレード１６６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１５０のインク吐出面に摺動可能である。インク吐出面にインク液滴または異物が付着した場合、クリーニングブレード１６６をインク吐出面に摺動させることでインク吐出面を拭き取り、インク吐出面を清掃する。

なお、図２に示すシリアル型ヘッドのメンテナンス機構の構成例を挙げると、例えば、ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応するキャップ及びクリーニングブレード等を備えたメンテナンスユニットを備え、ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙをメンテナンスユニットの位置に移動させて、予備吐出、吸引、ワイピング等の処理を行う構成が挙げられる。また、メンテナンスユニットの配設位置をヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのホームポジションとし、印刷終了後はヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙをホームポジションに移動させるように構成するとともに、印刷開始前に、ホームポジションにおいてヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙのメンテナンスを行った後に印刷を開始するように構成するとよい。

〔制御系の説明〕
図８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。図８には、図５（ａ）〜（ｃ）に示すライン型ヘッドを適用し、図６に示すピエゾ方式を適用した場合のシステム構成を示す。

インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース１７０、システムコントローラ１７２、メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８、プリント制御部１８０、画像バッファメモリ１８２、画像バッファメモリ１８２、ヘッドドライバ１８４、処理液付与制御部１８５等を備えている。

通信インターフェース１７０は、ホストコンピュータ１８６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１７０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、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１８６から送出された画像データは通信インターフェース１７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦メモリ１７４に記憶される。

メモリ１７４は、通信インターフェース１７０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１７２を通じてデータの読み書きが行われる。メモリ１７４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１７２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１７２は、通信インターフェース１７０、メモリ１７４、モータドライバ１７６、ヒータドライバ１７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ１８６との間の通信制御、メモリ１７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ１８８やヒータ１８９を制御する制御信号を生成する。

メモリ１７４には、システムコントローラ１７２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、メモリ１７４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。メモリ１７４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。また、システムコントローラ１７２等を構成するプロセッサ類に内蔵されるメモリをメモリ１７４として用いてもよい。

モータドライバ１７６は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがってモータ１８８を駆動するドライバである。図８には、装置内の各部に配置されるモータ（アクチュエータ）を代表して符号１８８で図示されている。例えば、図８に示すモータ１８８には、図１の搬送ローラ対３０Ａ〜３０Ｇを駆動するモータや、処理液付与部１８の中間ローラ３４や塗布ローラ３６を回転させるモータ、プレ加熱部２０のローラ４２Ａ（４２Ｂ）を駆動するモータなどが含まれる。

ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがって、ヒータ１８９を駆動するドライバである。図８には、インクジェット記録装置１０に備えられる複数のヒータを代表して符号１８９で図示されている。例えば、図８に示すヒータ１８９には、定着部２４の加熱加圧ローラ５４に内蔵されるヒータなどが含まれている。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御にしたがい、メモリ１７４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１８４に供給する制御部である。プリント制御部１８０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１８４を介してヘッド１５０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１８０には画像バッファメモリ１８２が備えられており、プリント制御部１８０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に一時的に格納される。また、プリント制御部１８０とシステムコントローラ１７２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１８４は、プリント制御部１８０から与えられる画像データに基づいてヘッド１５０の圧電素子１５８に印加される駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を圧電素子１５８に印加して圧電素子１５８を駆動する駆動回路を含んで構成される。なお、図８に示すヘッドドライバ１８４には、ヘッド１５０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１７０を介して外部から入力され、メモリ１７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データがメモリ１７４に記憶される。

メモリ１７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ１７２を介してプリント制御部１８０に送られ、該プリント制御部１８０においてインク色ごとのドットデータに変換される。すなわち、プリント制御部１８０は、入力されたＲＧＢのラスターデータをＫＣＭＹの４色のドットデータに変換するＲＩＰ処理を行う。プリント制御部１８０で生成されたドットデータは、不図示の画像バッファメモリに蓄えられる。また、処理液のドットデータも同様に形成することができる。

また、プリント制御部１８０は、操作パネル１８７を介してオペレータにより入力された記録媒体の種類（サイズ）や通信インターフェース１７０を介して入力された画像データに基づき、凝集処理液の付与量及び付与領域を決定するとともに、凝集処理液の付与量及び付与領域を示す指令信号を処理液付与制御部１８５に送出する。処理液付与制御部１８５は、プリント制御部１８０から送られた指令信号に応じて処理液付与部１８による凝集処理液の付与量及び付与領域を制御する。

操作パネル１８７には、タッチパネルを適用してもよいし、操作ボタンと表示装置とを組み合わせた構成を適用してもよい。また、マウスやキーボードなどのユーザインターフェースと表示装置（モニタ）を組み合わせた構成も可能である
プログラム格納部１９０には各種制御プログラムが格納されており、システムコントローラ１７２の指令に応じて制御プログラムが読み出され実行される。プログラム格納部１９０はＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやＰＣカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部１９０は動作パラメータ等の記憶手段（不図示）と兼用してもよい。

図１に示すプレ加熱部２０（ＩＲプレヒータ４０及び吸引ファン５０）は、プレ加熱制御部１９１を介してシステムコントローラ１７２により制御される。システムコントローラ１７２は、テーブル格納部１９２に格納されているデータテーブル（詳細後述）を参照してＩＲプレヒータ４０の乾燥条件を決定し、該乾燥条件を表す指令信号をプレ加熱制御部１９１に送出する。プレ加熱制御部１９１は指令信号に基づき、ＩＲプレヒータ４０の発熱量を制御するとともに、吸引ファン５０の風量を制御する。

同様に、図１に示す本加熱部２２（熱風ヒータ５１）は、図８の本加熱制御部１９３を介してシステムコントローラ１７２により制御される。すなわち、操作パネル１８７により入力された記録媒体１４の情報に基づきテーブル格納部１９２のデータテーブル（詳細後述）を参照して熱風ヒータ５１の加熱条件（乾燥条件）を決定し、該乾燥条件を表す指令信号を本加熱制御部１９３に送出する。本加熱制御部１９３は指令信号に基づき、熱風ヒータ５１の発熱量及び熱風の風量を制御する。なお、プレ加熱部２０及び本加熱部２２の制御の詳細については後述する。

〔加熱（乾燥）処理の説明〕
次に、図１に示すプレ加熱部２０及び本加熱部２２による乾燥処理について詳細に説明する。

図９は、本例に適用される乾燥処理の流れを示すフローチャートである。同図に示す乾燥制御では、まず、記録媒体１４の表面に残存する凝集処理液（溶媒）の量（溶媒残存量）が求められる（ステップＳ１０）。

図１に示す処理液付与部１８の凝集処理液塗布条件（塗布ローラ３６のニップ圧、記録媒体１４の搬送速度、凝集処理液の粘度及び表面張力、塗布ローラ３６の表面及び記録媒体１４の表面の表面自由エネルギー等）により、記録媒体１４に塗布される凝集処理液の量（塗布量ａ；図１２（ａ）〜（ｃ）参照）が決められる。

上述した凝集処理液塗布条件は、図８のシステムコントローラ１７２によって管理される。なお、実用的には、所定の塗布量となるように各種条件を実験的に求め、データテーブル化して、図８に示すテーブル格納部１９２に記憶しておく。

図１０には、データテーブルの構成例を示す。同図に示すデータテーブルは、記録媒体１４の種類、記録媒体１４の搬送速度、装置内の環境温度をパラメータとして、塗布量ａが記憶されている。即ち、図１０に示すデータテーブルによれば、用紙Ｘを用いる場合に、記録媒体の搬送速度がＶ_１ｍｍ／ｓ、装置内環境温度がＴ_１℃の条件では、塗布量ａはＡ_１ｇ／ｍ^２になる。

図９のステップＳ１０において、図１０に示すデータテーブルを参照して塗布量ａが求められると、塗布量ａに基づいてプレ加熱部２０の乾燥条件が決められる（図９のステップＳ１２）。ステップＳ１２では、まず、記録媒体１４がプレ加熱部２０の入口（乾燥処理開始位置）を通過する時点において、記録媒体１４の内部に浸透した凝集処理液の溶媒の量（浸透量ｂ）と、凝集処理液の溶媒の蒸発量（蒸発量ｄ）に基づき、記録媒体１４の表面に残存している凝集処理液の溶媒の量（残存量ｃ）が求められる。

浸透量ｂは、記録媒体１４の浸透受容容量と、凝集処理液の記録媒体１４に対する浸透速度と、凝集処理液が塗布されてからの経過時間に基づいて求めることができる。記録媒体１４の浸透受容容量は、記録媒体１４の材質及び構造により異なり、凝集処理液の記録媒体１４に対する浸透速度は、記録媒体１４の空孔径、凝集処理液の粘度及び表面張力、記録媒体１４に対する凝集処理液の接触角により異なる値となる。また、蒸発量は、環境温度、湿度、凝集処理液の溶媒の沸点により異なる値となる。

残存量ｃは、塗布量ａ、浸透量ｂ、蒸発量ｄを用いて、ｃ＝ａ−ｂ−ｄと表すことができる。実用的には、予め残存量ｃを蒸発又は浸透させるための各種条件を実験的に求めておき、図１１に示すようなデータテーブルを作成して、図８のテーブル格納部１９２に記憶しておく。

図１１に示すデータテーブルは、記録媒体１４の種類、記録媒体１４の搬送速度（乾燥処理時間）、装置内温度をパラメータとした残存量ｃが記憶されている。具体的には、用紙Ｘを用いる場合には、記録媒体の搬送速度がＶ_１ｍｍ／ｓ、装置内の環境温度がＴ_１℃の条件では、残存量はＣ_１ｇ／ｍ^２になる。

図１１に示すデータテーブルを参照して残存量ｃが求められると、図１のプレ加熱部２０の入口から出口までの間に（プレ加熱部２０の処理領域内で）、残存量ｃを蒸発させるために必要な熱量（加熱条件）が決められる。具体的には、加熱温度（熱量）に対する溶媒の蒸発量を実験又はシミュレーションにより求めておき、データテーブル化して記憶しておき、該データテーブルを参照してプレ加熱部２０の加熱条件が決められる。もちろん、加熱温度（熱量）に対する溶媒の蒸発量から演算により求めることも可能である。

図１２（ａ）〜（ｃ）には、図１に示すプレ加熱部２０により乾燥処理が施される記録媒体１４の状態変化を模式的に図示する。

図１２（ａ）は、記録媒体１４に凝集処理液が塗布された直後の状態である。同図に示すように、凝集処理液を塗布した直後は、記録媒体１４の表面に液体の凝集処理液層２００が形成される。このときの記録媒体１４上の凝集処理液の量が塗布量ａである。

図１２（ｂ）には、プレ加熱部２０の入口を通過するときの記録媒体１４の状態を図示する。凝集処理液が塗布された記録媒体１４が処理液付与部１８からプレ加熱部２０まで移動する間に、凝集処理液層２００の一部は蒸発し（符号２００’を付して破線で図示した部分、蒸発量ｄ）、一部は記録媒体１４の内部に浸透する（浸透量ｂ）。図１２（ｂ）に図示した凝集処理液２００が残存量ｃとなる。

図１２（ｃ）は、プレ加熱部２０の出口（プレ加熱部２０による乾燥処理終了位置）を通過した記録媒体１４の状態である。プレ加熱部２０による乾燥処理後は、記録媒体１４に付与された凝集処理液の溶媒は蒸発（一部は記録媒体１４へ浸透）により記録媒体１４の表面には残留せず、記録媒体１４の表面には固体状又は半固体状の凝集処理層２００”が形成される。

すなわち、図９のステップＳ１２では、図１２（ｃ）に図示する状態を得るために、図１２（ｂ）に図示する状態の記録媒体１４に対する乾燥条件（プレ加熱部２０によって付与される熱エネルギー量）が求められる。

図９のステップＳ１２において、図１のプレ加熱部２０による乾燥処理が終了すると、図９のステップＳ１４に進み、図１の本加熱部２２による記録媒体１４のコックリング量を低減化するための熱風乾燥条件が決められる。上記浸透量ｂが大きくなるとコックリング量は大きくなる。コックリング量と浸透量ｂとの関係は実験的に求めることができ、例えば、記録媒体１４の種類ごとに浸透量ｂを変化させたときにコックリング量を実測すればよい。

本例では、コックリング量の観点からインクジェット方式において高精度の打滴が可能となる浸透量ｂのしきい値を求めておき、記録媒体１４の種類をパラメータとして所定の記憶部（例えば、図８のテーブル格納部１９２）に記憶しておく。図８のシステムコントローラ１７２は、浸透量ｂが使用される記録媒体１４の種類のしきい値以下となるように図１の本加熱部２２の熱風乾燥条件を設定する。

本加熱部２２の熱風ヒータ５１は設定された熱風乾燥条件に基づいて熱風乾燥処理を施し、浸透量ｂがしきい値以下になるように記録媒体１４の内部に浸透した凝集処理液の溶媒が蒸発により除去される。

このようにして、記録媒体１４の表面に残存する溶媒を完全に蒸発させることで、固体状又は半固体状の凝集処理層２００”を形成し、後段の本加熱部２２による熱風の噴射により凝集処理層２００”が波立つことで発生するムラ（インク濃度ムラ、光沢ムラ）を解消することが可能となる。

図１３は、図１のプレ加熱部２０及び本加熱部２２による乾燥処理に関連する構成を示すブロック図である。同図に示すように、記録媒体特性情報２１０、処理液物性値情報２１２、処理液塗布条件情報２１４、ＩＲプレヒータ４０及び熱風ヒータ５１（図１参照）の配置情報２１６は、装置固有の固定情報（凝集処理液は１種類使用）であり所定の記憶手段にパラメータとして記憶されている。

一方、記録媒体１４の種類情報（コックリング特性情報）２２０は、図８の操作パネル１８７からユーザーにより選択され、また、装置内環境情報２２２は使用条件により変動し、装置内に設けられた温度センサによって検出される。これらの情報は変動情報である。

そこで、図１３に示す制御部２３０内のＩＲプレヒート乾燥条件設定部２３２では、記録媒体種類情報２２０及び装置内環境情報２２２に基づき、記録媒体１４の表面上の凝集処理液（図１３の記録媒体表面残存処理液演算部２３４で求められる残存量ｃ）を蒸発させることが可能な必要最小限の加熱エネルギーとして、ＩＲプレヒータ４０（図１参照）の乾燥条件を設定することが可能となる。

図１３のＩＲプレヒート乾燥条件設定部２３２により設定された乾燥条件に基づき、制御部２３０はＩＲプレヒータ駆動部２３６を介して、図１のＩＲプレヒータ４０を駆動する。同様に、図１３のコックリング量低減のための熱風乾燥条件設定部２３８により設定された熱風乾燥条件に基づき、制御部２３０は熱風ヒータ駆動部２４０を介して、図１の熱風ヒータ５１を駆動する。

なお、図１３の制御部２３０は図８のシステムコントローラ１７２に対応し、ＩＲプレヒータ駆動部２３６は図８のプレ加熱制御部１９１に対応し、図１３の熱風ヒータ駆動部２４０は図８の本加熱制御部１９３に対応している。

〔具体的な実験例〕
次に、上述した実施形態に基づく具体的な実験例について説明する。

＜記録媒体＞
本実験例に使用される記録媒体は印刷用コート紙であり、記録媒体全体の厚さは７１μｍ、コート層の厚さは１３μｍである、また、コート層の主成分は、炭酸カルシウム、カオリン、ＳＢＲ、酸化澱粉、滑剤、界面活性剤である。

＜インク＞
本実験例に使用されるインクは以下のとおりである。

（樹脂分散剤Ｐ−１の合成）
下記スキームにしたがって、樹脂分散剤Ｐ−１を合成した。下記〔化１〕に、樹脂分散剤Ｐ−１の化学構造式を示す。

攪拌機、冷却管を備えた１０００ｍｌの三口フラスコに、メチルエチルケトン８８ｇを加え窒素雰囲気下で７２℃に加熱し、ここにメチルエチルケトン５０ｇにジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート０．８５ｇ、ベンジルメタクリレート６０ｇ、メタクリル酸１０ｇ、メチルメタクリレート３０ｇを溶解した溶液を３時間かけて滴下した。そして、滴下終了後、さらに１時間反応した後、メチルエチルケトン２ｇにジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート０．４２ｇを溶解した溶液を加え、７８℃に昇温し４時間加熱した。得られた反応溶液は大過剰量のヘキサンに２回再沈殿し、析出した樹脂を乾燥して樹脂分散剤Ｐ−１を９６ｇ得た。

得られた樹脂分散剤Ｐ−１の組成は、Ｈ−ＮＭＲで確認し、ＧＰＣより求めた重量平均分子量（Ｍｗ）は４４６００であった。さらに、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＫ００７０：１９９２）記載の方法により、このポリマーの酸価を求めたところ、６５．２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

（自己分散性ポリマー微粒子Ｂ−０１の合成）
下記スキームにしたがって、自己分散性ポリマー微粒子（Ｃ）の１態様である自己分散性ポリマー微粒子Ｂ−０１を合成した。

すなわち、攪拌機、温度計、還流冷却管、及び窒素ガス導入管を備えた２リットルの三口フラスコで形成された反応容器に、メチルエチルケトン３６０．０ｇを仕込んで、７５℃まで昇温した。

次に、反応容器内の温度を７５℃に保ちながら、フェノキシエチルアクリレート１８０．０ｇ、メチルメタクリレート１６２．０ｇ、アクリル酸１８．０ｇ、メチルエチルケトン７２ｇ、及び「Ｖ−６０１」（和光純薬（株）製）１．４４ｇからなる混合溶液を、２時間で滴下が完了するように等速で滴下した。

滴下完了後、「Ｖ−６０１」０．７２ｇ、メチルエチルケトン３６．０ｇからなる溶液を加え、７５℃で２時間攪拌後、さらに「Ｖ−６０１」０．７２ｇ、イソプロパノール３６．０ｇからなる溶液を加え、７５℃で２時間攪拌した後、８５℃に昇温して、さらに２時間攪拌を続けた。

得られた共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）は６４０００であり、酸価は３８．９（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であった。重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によりポリスチレン換算で算出した。使用カラムはＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺＭ−Ｈ、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ２００（東ソー社製）を用いた。

次に、共重合体の重合溶液６６８．３ｇを秤量し、イソプロパノール３８８．３ｇ、１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＯＨ水溶液１４５．７ｍｌを加え、反応容器内温度を８０℃に昇温した。次に蒸留水７２０．１ｇを２０ｍｌ／ｍｉｎの速度で滴下し、水分散化せしめた。その後、大気圧下にて反応容器内温度８０℃で２時間、８５℃で２時間、９０℃で２時間保った後、反応容器内を減圧にし、イソプロパノール、メチルエチルケトン、蒸留水を合計で９１３．７ｇ留去した。これにより、固形分濃度２８．０％の自己分散性ポリマー微粒子（Ｂ−０１）の水分散物（エマルジョン）を得た。

下記［化２］に自己分散性ポリマー微粒子Ｂ−０１の化学構造式を示す。各構成単位の
数字は質量比を表す。

（シアン顔料含有樹脂粒子の分散物の作成）
ピグメントブルー１５：３（大日精化株式会社製 フタロシアニンブル−Ａ２２０）１０質量部と、表１に記載の樹脂分散剤（Ｐ−１）５質量部と、メチルエチルケトン４２質量部と、１規定ＮａＯＨ水溶液５．８質量部と、イオン交換水８６．９質量部を混合し、ビーズミルで０．１ｍｍΦジルコニアビーズを使い、２〜６時間分散した。

得られた分散物を減圧下５５℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、顔料濃度が１０．２質量％のシアン顔料含有樹脂粒子の分散物を得た。

（シアンインク組成物Ｃ−１の調製）
次に、得られたシアン顔料含有樹脂粒子の分散物、自己分散性ポリマー微粒子（Ｂ−０１）の水分散物（エマルジョン）を使い、以下の組成で水溶性のシアンインク組成物Ｃ−１を調製した。

顔料含有樹脂粒子の分散物 ３９．２質量部
自己分散性ポリマー微粒子（Ｂ−０１）の水分散物 ２８．６質量部
グリセリン ２０質量部
ジエチレングリコール １０質量部
オルフィンＥ１０１０（日信化学工業（株）製） １質量部
イオン交換水 １．２質量部
（マゼンタインク組成物Ｍ−１の調製）
シアン顔料分散物の調製の際に使用したピグメントブルー１５：３（大日精化株式会社製 フタロシアニンブル−Ａ２２０）を、チバ・スペシャリティーケミカルズ社のCromophtal Jet Magenta DMQ(PR-122)に代えた以外はシアンインク組成物の調製と同様にしてマゼンタインク組成物Ｍ−１を調製した。

（イエローインク組成物Ｙ−１の調製）
シアン顔料分散物の調製の際に使用したピグメントブルー１５：３（大日精化株式会社製 フタロシアニンブル−Ａ２２０）を、チバ・スペシャリティーケミカルズ社のIrgalite Yellow GS(PY74)に代えた以外はシアンインク組成物の調製と同様にしてイエローインク組成物Ｙ−１を調製した。

（ブラックインク組成物Ｋ−１の調製）
シアン顔料分散物の調製の際に使用したピグメントブルー１５：３（大日精化株式会社製 フタロシアニンブル−Ａ２２０）を、三菱化学社製カーボンブラック ＭＡ１００に代えた以外はシアンインク組成物の調製と同様にしてブラックインク組成物Ｋ−１を調製した。

＜処理液の調製＞
下記組成となるように各成分を混合することで処理液を調製した。

処理液の組成
クエン酸（和光純薬製） ：１６．７％
ジエチレングリコールモノメチルエーテル（和光純薬製） ：２０．０％
Ｚｏｎｙｌ ＦＳＮ−１００（デュポン社製） ：１．０％
イオン交換水 ：６２．３％
上記処理液の物性値を測定したところ、粘度４．９ｍＰａ・ｓ、表面張力２４．３ｍＮ／ｍ、ｐＨ１．５であった。

＜装置の条件＞
印刷用コート紙（Ａ４サイズ）を縦送りで給紙し、給紙部（図１参照）から処理液塗布終了までは搬送速度５ｍｍ／ｓｅｃで連続搬送し、凝集処理液を塗布条件５ｇ／ｍ^２で塗布した。ＩＲプレヒータ４０（図１参照）を２０Ｗ、熱風ヒータ５１（図１参照）を８０Ｗで駆動した。

印字部１２（図１参照）には、配置密度１２００ｎｐｉの１０２４個のノズルを有するＫＣＭＹ４色シリアルヘッドが設けられ、打滴量２ｐｌで印字した。

次に、比較例として、ＩＲプレヒータ４０をオフにして、他の条件は上記条件と同一として印字を行った。

＜評価結果＞
図１４に上述した評価実験の結果を示す。同図に示すように、本発明に係る実験例（図１４のＩＲヒータオン）では、出力画像の濃度ムラ、光沢ムラとも視認されず、好ましい画像記録が行われた。一方、比較例に係る実験例（図１４のＩＲヒータオフ）では、濃度ムラ、光沢ムラがともに視認され、本発明に係る実験例と比較して明らかに品質が低下した記録画像が得られたと認められる。

すなわち、図１４に示す濃度ムラ及び光沢ムラは、いずれも記録媒体１４の表面上に存在する凝集処理液層が、熱風乾燥時における熱風により膜厚の分布に乱れが生じることによって発生したと考察される。記録媒体１４の表面の凝集処理液層（図１２（ａ）の符号２００）の膜厚分布のバラつきでインクの凝集の度合いのバラつきが発生し、濃度ムラになると推測される。また、記録媒体１４の表面の凝集処理液層の膜厚分布のバラつきに依存して凝集処理液の表面反射率がバラつき、光沢ムラが発生したと推測される。

上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０は、記録媒体１４に凝集処理液を付与した後に、プレ加熱部２０の輻射加熱による乾燥処理が施されることで、記録媒体１４の表面に残存する溶媒が除去され、さらにその後に、本加熱部２２の熱風の吹き付けによる乾燥処理が施されることで、所定のコックリング量以下になるように記録媒体１４に浸透した溶媒が除去されるので、凝集処理液の乾燥ムラによる濃度ムラ及び光沢ムラが防止される。また、凝集処理液に乾燥処理を施した後の記録媒体１４はコックリングが低減化されているので、インクジェット方式による高精度打滴が可能となる。

以上、本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置及び画像記録方法を詳細に説明したが、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もよいのはもちろんである。

〔付記〕
上記に詳述した発明の実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書は少なくとも以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。

（発明１）：インクを凝集させる機能を有する処理液を記録媒体に付与する処理液付与手段と、前記処理液が付与された記録媒体の表面に存在する溶媒量を特定するとともに、前記記録媒体の表面に存在する溶媒を蒸発させるための加熱条件を決める第１の加熱条件決定手段と、前記第１の加熱条件決定手段によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体表面に存在する溶媒を蒸発させるように前記記録媒体の表面を輻射加熱する第１の加熱手段と、前記記録媒体への溶媒の浸透量が前記記録媒体のコックリング量が所定量以下となる溶媒の前記記録媒体に対する浸透量しきい値以下となるように加熱条件を決める第２の加熱条件決定手段と、前記第２の加熱条件決定手段によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体を加熱する第２の加熱手段と、前記第１の加熱手段及び前記第２の加熱手段による加熱処理が施された後の記録媒体にインクを打滴するインクジェットヘッドと、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

本発明によれば、記録媒体に付与された処理液の乾燥ムラを防止し、かつ、処理液の浸透によるコックリングを低減するので、高精度のインク打滴による画像記録が可能となる。

換言すると、主として記録媒体上の溶媒を蒸発させることを目的とする第１の加熱手段による加熱処理では、輻射加熱により処理液層を乱すことがないので、処理液の乾燥ムラを防止し得る。また、主として、記録媒体に浸透した溶媒を除去する（蒸発させる）第２の加熱手段による加熱処理では、熱風を利用した強力加熱により記録媒体のコックリングを防止し得る。

「輻射加熱」とは、空間や媒体を通して熱エネルギーが伝搬されることを意味し、その例として、電磁波の流れ（電磁放射）が挙げられる。

インクジェットヘッドには、記録媒体の搬送方向と直交する主走査方向に走査しながら主走査方向へのインク打滴を行い、主走査方向への１回のインク打滴が終わると記録媒体を搬送方向（副走査方向）へ搬送し、次の主走査方向へのインク打滴を行うことで記録媒体の全面にわたってインク打滴を行うシリアル型ヘッドを適用してもよいし、記録媒体の幅方向（主走査方向）に対応する長さのノズル列を有するフルライン型ヘッドを適用してもよい。

インクを凝集させる処理液には、インクのｐＨを上げることでインクの色材分散状態を破壊する酸性液が好適に用いられる。

インクには、溶媒中に顔料色材を分散させた顔料系インクが好適に用いられる。

（発明２）：発明１に記載のインクジェット記録装置において、前記第１の加熱条件決定手段は、前記記録媒体の種類及び装置内の環境条件に応じて加熱条件を決めることを特徴とするインクジェット記録装置。

かかる態様によれば、記録媒体の種類や装置の環境条件に応じた好ましい加熱処理が行われる。

装置の環境条件には、温度や湿度が含まれる。また、加熱条件を決める際に、記録媒体の搬送速度等の装置稼動条件を考慮する態様も好ましい。

例えば、処理液の付与量と処理液の記録媒体に対する浸透速度に基づき、第１の加熱手段による加熱処理直前における記録媒体の表面に残存する溶媒量を求め、当該残存する溶媒量を蒸発させるために必要な熱量を加熱条件とすることができる。また、装置の温度に基づき、処理液の付与から第１の加熱手段による加熱処理直前までの処理液（溶媒）の蒸発量を算出して、第１の加熱手段による加熱処理直前における記録媒体の表面に残存する溶媒量を求めてもよい。

（発明３）：発明１又は２に記載のインクジェット記録装置において、前記第１の加熱手段による加熱により記録媒体の近傍に発生する湿り空気を除去する湿り空気除去手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

かかる態様によれば、第１に加熱手段による加熱処理の際に記録媒体に表面に発生する湿り空気を置換（除去）することで、第１の加熱手段による加熱処理の効率を向上させることができる。

湿り空気除去手段には、湿り空気を吸引する吸引手段と、湿り空気の排気配管を含む態様が挙げられる。また、記録媒体の下面側に第１の加熱手段を配設し、さらに第１の加熱手段の下側から吸引を行う態様が好ましい。

（発明４）：発明１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記第１の加熱手段は、赤外線ヒータを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。

かかる態様によれば、赤外線ヒータにより好ましい輻射加熱処理を施すことが可能である。

（発明５）：発明１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記第１の加熱手段の周囲を覆うとともに、前記記録媒体に対向する側を開口した構造を有する放射部材を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。

かかる態様によれば、第１の加熱手段により発生した熱を分散させることなく、放射部材によって記録媒体の方へ向けることができ、効率のよい加熱処理が行われる。

（発明６）：発明１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記第２の加熱手段は、記録媒体に対して加熱された空気を送風する送風手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。

かかる態様によれば、記録媒体に加熱された空気を吹き付ける強力加熱を施すことで、記録媒体の内部に浸透した溶媒を効率よく蒸発させることができる。

（発明７）：発明１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、前記第１の加熱条件決定手段は、記録媒体の表面に残留する溶媒量と該溶媒量を蒸発させるために必要な熱量との関係が予め求められて記憶されているデータテーブルを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。

かかる態様によれば、記録媒体の表面に残留する溶媒量と該溶媒量を蒸発させるために必要な熱量との関係が記憶されたデータテーブルを参照することで、好ましい加熱条件が求められる。

（発明８）：発明７に記載のインクジェット記録装置において、前記データテーブルは、記録媒体の種類ごとに複数設けられることを特徴とするインクジェット記録装置。

かかる態様によれば、記録媒体の種類を変更する場合にも好ましい加熱条件を求めることができる。

（発明９）：インクを凝集させる機能を有する処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、前記処理液が付与された記録媒体の表面に存在する溶媒量を特定するとともに、前記記録媒体の表面に存在する溶媒を蒸発させるための加熱条件を決める第１の加熱条件決定工程と、前記第１の加熱条件決定工程によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体表面に存在する溶媒を蒸発させるように前記記録媒体の表面を輻射加熱する第１の加熱工程と、前記記録媒体への溶媒の浸透量が前記記録媒体のコックリング量が所定量以下となる溶媒の前記記録媒体に対する浸透量しきい値以下となるように加熱条件を決める第２の加熱条件決定工程と、前記第２の加熱条件決定工程によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体を加熱する第２の加熱工程と、前記第１の加熱工程及び前記第２の加熱工程による加熱処理が施された後の記録媒体にインクを打滴する打滴工程と、を含むことを特徴とする画像記録方法。

記録媒体の表面に残留する溶媒量と、該溶媒量を蒸発させるために必要な熱量と、の関係をデータテーブルに記憶する記憶工程を含み態様が好ましい。

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に示す印字部の構成例を示す概略平面図 図２に示すインクジェットヘッド構造を説明する図 図１に示す印字部の他の構成例を示す概略図 図４に示すインクジェットヘッドのノズル配置を示す拡大図 図４に示すインクジェットヘッドの立体構造を示す断面図 図１に示すインクジェット記録装置のインク供給系の構成を示すブロック図 図１に示す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 本例の乾燥処理制御の流れを示すフローチャート プレ乾燥処理に係るデータテーブルの構成例を説明する図 本乾燥処理に係るデータテーブルの構成例を説明する図 本例の乾燥処理を説明する概念図 乾燥処理に関連する要部ブロック図 評価実験の結果を説明する図

符号の説明

１０…インクジェット記録装置、１２…印字部、１４…記録媒体、１８…処理液付与部、２０…プレ加熱部、２２…本加熱部、５０…吸引ファン、５１…熱風ヒータ、１７２…システムコントローラ、１８５…処理液付与制御部、１９１…プレ加熱制御部、１９２…テーブル格納部、１９３…本加熱制御部

Claims (9)

1. インクを凝集させる機能を有する処理液を記録媒体に付与する処理液付与手段と、
   前記処理液が付与された記録媒体の表面に存在する溶媒量を特定するとともに、前記記録媒体の表面に存在する溶媒を蒸発させるための加熱条件を決める第１の加熱条件決定手段と、
   前記第１の加熱条件決定手段によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体表面に存在する溶媒を蒸発させるように前記記録媒体の表面を輻射加熱する第１の加熱手段と、
   前記記録媒体への溶媒の浸透量が前記記録媒体のコックリング量が所定量以下となる溶媒の前記記録媒体に対する浸透量しきい値以下となるように加熱条件を決める第２の加熱条件決定手段と、
   前記第２の加熱条件決定手段によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体を加熱する第２の加熱手段と、
   前記第１の加熱手段及び前記第２の加熱手段による加熱処理が施された後の記録媒体にインクを打滴するインクジェットヘッドと、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第１の加熱条件決定手段は、前記記録媒体の種類及び装置内の環境条件に応じて加熱条件を決めることを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第１の加熱手段による加熱により記録媒体の近傍に発生する湿り空気を除去する湿り空気除去手段を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第１の加熱手段は、赤外線ヒータを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第１の加熱手段の周囲を覆うとともに、前記記録媒体に対向する側を開口した構造を有する放射部材を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第２の加熱手段は、記録媒体に対して加熱された空気を送風する送風手段を含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置において、
   前記第１の加熱条件決定手段は、記録媒体の表面に残留する溶媒量と該溶媒量を蒸発させるために必要な熱量との関係が予め求められて記憶されているデータテーブルを含むことを特徴とするインクジェット記録装置。
8. 請求項７に記載のインクジェット記録装置において、
   前記データテーブルは、記録媒体の種類ごとに複数設けられることを特徴とするインクジェット記録装置。
9. インクを凝集させる機能を有する処理液を記録媒体に付与する処理液付与工程と、
   前記処理液が付与された記録媒体の表面に存在する溶媒量を特定するとともに、前記記録媒体の表面に存在する溶媒を蒸発させるための加熱条件を決める第１の加熱条件決定工程と、
   前記第１の加熱条件決定工程によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体表面に存在する溶媒を蒸発させるように前記記録媒体の表面を輻射加熱する第１の加熱工程と、
   前記記録媒体への溶媒の浸透量が前記記録媒体のコックリング量が所定量以下となる溶媒の前記記録媒体に対する浸透量しきい値以下となるように加熱条件を決める第２の加熱条件決定工程と、
   前記第２の加熱条件決定工程によって決められた加熱条件に基づき、前記記録媒体を加熱する第２の加熱工程と、
   前記第１の加熱工程及び前記第２の加熱工程による加熱処理が施された後の記録媒体にインクを打滴する打滴工程と、
   を含むことを特徴とする画像記録方法。

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