JP2010208298A

JP2010208298A - 画像形成方法および画像形成装置

Info

Publication number: JP2010208298A
Application number: JP2009059944A
Authority: JP
Inventors: Yuhei Chiwata; 祐平千綿
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2010-09-24

Abstract

【課題】コックリングの抑制が可能な画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】水性インクを用いて記録媒体１１４上に画像を形成する描画工程と、記録媒体１１４上のインクを乾燥する乾燥工程と、前記記録媒体を排紙する排紙工程と、を有し、記録媒体１１４は、水分量１ｇ／ｍ^２に対する寸法変化が０．１％以下であり、排紙工程直前の記録媒体１１４の画像部と非画像部の水分量の差が、３．０ｇ／ｍ^２以下になるように乾燥を行うことを特徴とする画像形成方法および画像形成装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成方法および画像形成装置に係り、特に、コックリングの発生を抑制することができる画像形成方法および画像形成装置に関する。

インクジェット記録装置は、記録媒体上でインクを連続的に打滴することによって画像を形成する装置であり、装置構成が簡単でかつ良好な画質の画像記録が可能であることから、個人用途のホームプリンタをはじめ、業務用途のオフィスプリンタや印刷機器としても広く使用されている。特に、業務用途においては、処理の高速化および高画質化が一層要望されている。

水系インクを用いて紙媒体にインクジェット記録を行う場合、インク中の水と紙繊維の相互作用に起因する紙の変形（カール、コックリング）が問題となる。紙は、水が付与されると繊維が膨潤して伸び、乾燥すると繊維が収縮して縮む特性を持っている。記録媒体全面にある程度均一にインクが付与されている場合は、用紙表面の均一な伸び、あるいは縮みによってカールが発生しやすい。カールは、公知の用紙乾燥技術や、印刷後の矯正（記録媒体に逆テンションを付与、排紙後に上方から重量を付与）によってある程度の抑制が可能である。

コックリングは、より深刻な問題であり、記録媒体に画像部と非画像部が存在する場合、画像部はインク中の水の影響で大きく伸びるため、画像部と非画像部の間に歪が発生し、記録媒体に凸凹やシワが発生する問題があった。

このような問題を解決するため、例えば、下記の特許文献１から３では、インク付与後に記録媒体の強制乾燥を行い、水分を蒸発させることで、コックリングを抑制する技術が開示されている。また、特許文献４では、入力画像データを打滴インク量に濃度変換する際に、インク量が所定の値を超えないように濃度変換制御を行うことで、コックリングを抑制することが開示されている。特許文献５、６には、非画像部に水を主成分とする無色インクをインクジェットヘッドで付与することで、画像部と非画像部の伸縮性を低減し、コックリングを抑制する技術が開示されている。

特開２００６−２１２７８７号公報特開平１１−１９８３６２号公報特開２００７−１６０８３９号公報特開２００２−６７３５７号公報特開２００４−５８３０８号公報特開２００５−２１２３７１号公報

しかしながら、特許文献１から３に記載されているような強制乾燥を行うことにより、画像部の伸びを抑えることはできるが、非画像部においては、記録媒体が当初保持していた水分が蒸発することによって縮みが発生するため、コックリングを充分に抑制することができていなかった。また、特許文献４では、打滴インク量の上限を設けているため、必然的に色再現域が狭くなり、高画質印刷を行う際の妨げとなっていた。特許文献５、６では、無色インクを打滴するヘッドが更に必要であり、装置コストの点で不利であった。また、打滴する水の総量が増加するため、乾燥工程の付加が上がり、消費電力が増加するなどコストの面で問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、乾燥状態、記録媒体の収縮率を調整することにより、コックリングを抑制することができる画像形成方法および画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、水性インクを用いて記録媒体上に画像を形成する描画工程と、前記記録媒体上の水性インクを乾燥する乾燥工程と、前記記録媒体を排紙する排紙工程と、を有し、前記記録媒体は、水分量１ｇ／ｍ^２に対する寸法変化が０．１％以下であり、前記排紙工程直前の前記記録媒体の画像部と非画像部の水分量の差が、３．０ｇ／ｍ^２以下になるように乾燥を行うことを特徴とする画像形成方法を提供する。

請求項１によれば、記録媒体として、水分量１ｇ／ｍ^２に対する寸法変化が、０．１％以下である記録媒体を用いているため、画像部と非画像部で水分量に差が生じても寸法変化を抑えることができる。そして、排紙工程直前の画像部と非画像部との水分量の差を、３．０ｇ／ｍ^２以下と小さくすることにより、画像部と非画像部の伸縮量の差を小さくすることができ歪が低下するため、コックリングを抑えることができる。

このように、画像部と非画像部で、水分量の差を小さくし、かつ、水分により収縮量が小さい記録媒体を用いることにより、コックリングを効果的に抑制することができる。

請求項２は請求項１において、前記描画工程は、前記記録媒体幅のラインヘッドを用いたシングルパス方式のインクジェットによる打滴であることを特徴とする。

請求項２によれば、描画工程として、記録媒体幅のラインヘッドを用いたシングルパス方式のインクジェットによる打滴により画像を形成しているため、より効果的にコックリングを低減することができる。他の方法として、例えばシャトルスキャン方式では、一般的に描画時間が長くなり、記録媒体を乾燥させるまでの時間が長くなるので、その間にインク溶媒の浸透、および紙繊維の膨潤が進行するため、シングルパス方式と比較し、コックリングの程度を抑制するのが困難となる。しかしながら、シングルパス方式では、描画から乾燥までの時間を比較的短時間で完了させることができるので、記録媒体へのインク溶媒の浸透を抑えることができ、コックリングを低減することができる。

請求項３は請求項１または２において、前記水性インクの前記記録媒体への付与量は、該記録媒体の単位面積当たりの水分量が７．０ｇ／ｍ^２以上となるように付与することを特徴とする。

本発明においては、乾燥工程により、排紙工程直前の記録媒体の画像部と非画像部の水分量の差を、３．０ｇ／ｍ^２以下とすることができるので、インクの打滴による記録媒体への水分量が７．０ｇ／ｍ^２以上のコックリングが起きやすい条件においても、抑制することができ、特に効果的である。

請求項４は請求項１から３いずれか１項において、前記描画工程の前に、前記水性インク中の顔料および樹脂粒子と反応する成分を含有する処理液を前記記録媒体上に付与する処理液付与工程を有することを特徴とする。

請求項４によれば、記録媒体に処理液を付与しているため、水性インク中の顔料および樹脂粒子を凝集させてインク層に空隙構造を形成することができる。したがって、インク溶媒に毛細管力が働き、記録媒体への浸透を遅延させることができ、乾燥工程において、インク溶媒を乾燥させることができるので、コックリングを防止することができる。

請求項５は請求項１から４いずれか１項において、前記描画工程から前記排紙工程までの時間が１０秒以内であることを特徴とする。

排紙工程後は、記録媒体がスタックされて乾燥が進まないため、スタックされた時点が実質的な乾燥時間終了である。描画工程から排紙工程までの時間が長いと、記録媒体にインク溶媒が浸透するため、コックリングが発生し易くなる。描画工程から排紙工程までの時間を１０秒以内と短時間で乾燥工程までを終了することで、記録媒体と水との相互作用を最小限に抑えることができ、コックリングを良化することができる。

請求項６は請求項１から５いずれか１項において、前記乾燥工程は、前記記録媒体に乾燥風を供給することで行い、該乾燥風は、２３℃における相対湿度が４０％ＲＨ以上であることを特徴とする。

請求項６によれば、乾燥工程において、乾燥風を用いて乾燥を行い、この乾燥風を、温度が２３℃における相対湿度を４０％ＲＨ以上とすることで画像部と非画像部の残水量の差を３．０ｇ／ｍ^２以下に低減することができ、コックリングを良化することができる。乾燥風が、温度２３℃における相対湿度が４０％ＲＨ未満であると、非画像部の乾燥も進行してしまうため、画像部と非画像部の残水量の差を３．０ｇ／ｍ^２以下にすることが難しくなる。

請求項７は請求項６において、前記乾燥風は、２３℃における相対湿度が９０％ＲＨ以下であることを特徴とする。

請求項７によれば、乾燥風の２３℃における相対湿度を９０％ＲＨ以下としているため、画像部の乾燥を進ませることができるので、画像部と非画像部の残水量の差を３．０ｇ／ｍ^２以下に低減することができ、コックリングを良化することができる。乾燥風の２３℃における相対湿度が９０％ＲＨを越えると、画像部の乾燥が進まないため、画像部と非画像部の残水量の差を３．０ｇ／ｍ^２以下にすることが難しくなる。

請求項８は請求項６または７において、前記乾燥風の温度が５０℃以上であることを特徴とする。

請求項８によれば、乾燥風の温度を５０℃以上とすることで、画像部の乾燥を進めることができるので、画像部と非画像部の残水量の差を３．０ｇ／ｍ^２以下に低減することができ、コックリングを良化することができる。

請求項９は請求項１から８いずれか１項において、前記水性インクは、ＳＰ値２７．２以下の水溶性有機溶媒を含有することを特徴とする。

インクが記録媒体（紙繊維）に与えるダメージ（膨張、収縮）は、インク中の水が原因であるため、親水性の高い（ＳＰ値の高い）水溶性有機溶媒も記録媒体と相互作用を起こし、記録媒体にダメージを与える。請求項９によれば、インクに含まれる水溶性有機溶媒のＳＰ値を低くすることにより、水溶性有機溶媒の親水性を低くし、記録媒体との相互作用を小さくすることで、ダメージを軽減し、コックリングを良化することができる。

本発明の請求項１０は、前記目的を達成するために、水性インクを用いて記録媒体上に画像を形成する描画手段と、前記記録媒体上の水性インクを乾燥する乾燥手段と、前記記録媒体を排紙する排紙手段と、を備え、前記記録媒体は、水分量１ｇ／ｍ^２に対する寸法変化が０．１％以下であり、前記排紙手段の時の前記記録媒体の画像部と非画像部の水分量の差が、３．０ｇ／ｍ^２以下になるように乾燥手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項１０は、請求項１に記載の画像形成方法を画像形成装置として展開したものであり、請求項１０によれば、請求項１と同様の効果を得ることができる。

本発明の画像形成方法および画像形成装置によれば、乾燥により画像部と非画像部との水分量の差を少なくし、記録媒体として、水分量に対する寸法変化の小さい記録媒体を用いることにより、乾燥後の記録媒体のコックリングを抑制することができる。

本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成図である。ヘッドの構成例を示す平面断面図である。インク室ユニットの立体的構成を示す断面図である。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である。記録媒体の伸縮率測定方法を説明する図である。実施例の試験例１の結果を示す表図である。実施例の試験例２の結果を示す表図である。実施例の試験例３の結果を示す表図である。実施例の試験例４の結果を示す表図である。実施例の試験例５の結果を示す表図である。実施例の試験例６の結果を示す表図である。コックリングの評価方法を説明する図である。

以下、添付図面に従って、本発明の画像形成方法および画像形成装置の好ましい実施の形態について説明する。

［インクジェット記録装置の全体構成］
本発明の画像形成方法に用いることができる画像形成装置の好ましい実施の形態として、インクジェット記録装置について説明する。なお、本発明においてはインクジェット記録装置に限定されない。また、ドラム搬送方式に限定されず、ベルト搬送方式により画像を形成することも可能である。

インクジェット記録装置１００は、枚葉の印刷用紙を用いて画像を記録するオンデマンド印刷機として構成されており、主として、記録媒体１１４を給紙する給紙部１０２と、記録媒体１１４に所定の処理液を付与する処理液付与部１０６と、記録媒体１１４に色インクを打滴する描画部１０８と、記録媒体１１４上に形成された画像を定着させる定着部１１０と、画像が形成された記録媒体１１４を搬送して排出する排紙部１１２とを備えて構成されている。図１においては、描画部１０８の各インクジェットヘッド１４０が描画手段、各インク乾燥ユニット１４２が乾燥手段、排紙部１１２が排紙手段に該当する。

＜給紙部＞
給紙部１０２には、給紙マガジン１２０が設けられており、この給紙マガジン１２０に枚葉紙の状態の記録媒体１１４が積層された状態で収容されている。給紙マガジン１２０には、フィーダボード１２２が接続されており、給紙マガジン１２０に収容された記録媒体１１４は、上から順に１枚ずつフィーダボード１２２に送り出される。フィーダボード１２２に送り出された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ａを介して処理液付与部１０６の圧胴１２６ａに受け渡される。

＜処理液付与部＞
処理液付与部１０６には、圧胴１２６ａの外周面に沿って、用紙予熱ユニット１３４と、処理液付与ユニット１３６と、処理液乾燥ユニット１３８とが順に配置されている。

圧胴１２６ａは、ドラム状に形成されており、図示しないモータに駆動されて回転する。この圧胴１２６ａの外周面には、図示しないグリッパ（図示せず）が備えられており、記録媒体１１４は、このグリッパによって先端を把持されながら搬送される。また、この圧胴１２６ａの外周面には、多数の吸引口（図示せず）が形成されており、この吸引穴から内部に向けてエアが吸引されている。記録媒体１１４は、この吸引穴に吸着保持されながら搬送される。

用紙予熱ユニット１３４は、熱風送風機を含んで構成されており、圧胴１２６ａの外周面に向けて所定温度に制御された熱風を吹き付ける。圧胴１２６ａによって回転搬送される記録媒体１１４は、この用紙予熱ユニット１３４の下を通過する際、その表面に熱風が吹き付けられて、予備加熱される。

処理液付与ユニット１３６は、圧胴１２６ａによって回転搬送される記録媒体１１４の表面（画像形成面）にインク中の色材を凝集させる機能を有する処理液を一定の厚さで付与する。この処理液付与ユニット１３６は、描画部１０８の各インクジェットヘッドと同じ構成のインクジェットヘッド（ラインヘッド）を含んで構成されており、このインクジェットヘッドから圧胴１２６ａによって回転搬送される記録媒体１１４に向けて処理液を吐出して、記録媒体１１４の表面に一定の厚さで処理液を付与する。

なお、処理液の付与方式は、これに限定されず、たとえば、スプレー方式や塗布方式などで付与する構成とすることもできる。

処理液乾燥ユニット１３８は、熱風送風機を含んで構成されており、圧胴１２６ａの外周面に向けて所定温度に制御された熱風を吹き付ける。圧胴１２６ａによって回転搬送される記録媒体１１４は、この処理液乾燥ユニット１３８の下を通過する際、その表面に熱風が吹き付けられて、その表面に打滴された処理液が乾燥する。

以上のように構成された処理液付与部１０６によれば、給紙部１０２のフィーダボード１２２から渡し胴１２４ａを介して圧胴１２６ａに受け渡された記録媒体１１４は、その圧胴１２６ａによって回転搬送されることにより、まず、用紙予熱ユニット１３４の下を通過する。そして、その通過時に用紙予熱ユニット１３４から熱風が吹き付けられて、予備加熱される。予備加熱された記録媒体１１４は、次に、処理液付与ユニット１３６の下を通過し、その通過時に処理液付与ユニット１３６から表面に処理液が一定の厚さで付与される。そして、処理液が付与された記録媒体１１４は、最後に処理液乾燥ユニット１３８を通過し、その通過時に処理液乾燥ユニット１３８から熱風が吹き付けられて、表面に付与された処理液が乾燥する。これにより、記録媒体１１４の表面に凝集処理剤層が形成される。

このように処理液を付与することにより、次の描画部で付与されるインク中の顔料および樹脂粒子を凝集させてインク層に空隙構造を形成することができる。そのため、インク溶媒に毛細管力が働き、記録媒体への浸透を遅延させることができ、コックリングを防止することができる。

処理液付与部１０６で表面に凝集処理剤層が形成された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｂを介して描画部１０８の圧胴１２６ｂに受け渡される。

なお、図１においては、処理液付与部１０６を備える構成で説明したが、処理液付与部を備えない構成とすることも可能である。

＜描画部＞
描画部１０８には、圧胴１２６ｂが備えられており、その圧胴１２６ｂの外周面に沿って、シアン色（Ｃ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド１４０Ｃと、マゼンタ色（Ｍ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド１４０Ｍと、イエロ色（Ｙ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド１４０Ｙと、黒色（Ｋ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド１４０Ｋと、レッド色（Ｒ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド１４０Ｒと、グリーン色（Ｇ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド１４０Ｇと、ブルー色（Ｂ）のインク滴を吐出するインクジェットヘッド１４０Ｂと、インク乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂとが順に配置されている。

本発明において、インクジェットヘッドの構成は特に限定されるものではないが、記録媒体幅のラインヘッドを用いたシングルパス方式において、特に好ましい効果を得ることができる。インターリーブ記録を行うシャトルスキャン方式の場合、一般的に描画時間が長くなり、記録媒体を乾燥させるまでに長時間を要する。したがって、その間にインク溶媒の浸透および紙繊維の膨潤が進行してしまい、コックリングの程度が悪くなってしまう。シングルパス方式においては、描画から乾燥までをシャトルスキャン方式より比較的短くすることができるので、紙繊維へのインク溶媒への浸透を抑制することができ、コックリングの抑制をより効果的に行うことができる。

圧胴１２６ｂは、処理液付与部１０６の圧胴１２６ａと同様にドラム状に形成されており、図示しないモータに駆動されて回転する。この圧胴１２６ｂの外周面には、図示しないグリッパ（図示せず）が備えられており、記録媒体１１４は、このグリッパによって先端を把持されながら搬送される。また、この圧胴１２６ｂの外周面には、多数の吸引口（図示せず）が形成されており、この吸引穴から内部に向けてエアが吸引されている。記録媒体１１４は、この吸引穴に吸着保持されながら搬送される。

各インクジェットヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ、１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂは、用紙幅（本例では菊半サイズ）に相当するラインヘッドで構成されており、そのインク吐出面が、圧胴１２６ｂの外周面に対向して配置されている。そして、そのインク吐出面に形成されたノズル列が、圧胴１２６ｂの回転方向（＝記録媒体１１４の搬送方向）と直交する方向に配置されている。

圧胴１２６ｂによって回転搬送される記録媒体１１４は、各インクジェットヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ、１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂの下を通過する際、幅方向（搬送方向と直交する方向）の全域にわたってインクが打滴され、これにより、一度の搬送（副走査）でその画像形成領域の全域に画像が形成される。

記録媒体に付与された水性インクの水分量は、７．０ｇ／ｍ^２以上であることが好ましい。水分量を上記範囲以上としたような、画像部と非画像部との水分量の差が大きくなり、コックリングが起きやすい条件においても抑制することができるので、特に効果的である。

なお、このインクジェットヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ、１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂの構成、及び、そのインク供給機構の構成については、後に詳述する。

インク乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂは、それぞれ熱風送風機を含んで構成されており、圧胴１２６ｂの外周面に向けて所定温度に制御された熱風を吹き付ける。圧胴１２６ｂによって回転搬送される記録媒体１１４は、このインク乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂの下を通過する際、その表面に熱風が吹き付けられて、その表面に打滴されたインクが乾燥する。

以上のように構成された描画部１０８によれば、処理液付与部１０６の圧胴１２６ａから渡し胴１２４ｂを介して圧胴１２６ｂに受け渡された記録媒体１１４は、その圧胴１２６ｂに回転搬送されることにより、各インクジェットヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ、１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂの下を通過する。そして、その通過時に各インクジェットヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ、１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂから各色のインクが打滴されて、表面に画像が形成される。画像が形成された記録媒体１１４は、インク乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂの下を通過し、その通過時にインク乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂから表面に熱風が吹き付けられて、表面に打滴されたインクが乾燥する。

乾燥は、排紙工程直前の記録媒体１１４の画像部と非画像部の残水量の差が、３．０ｇ/ｍ^２以下となるように乾燥を行うことが好ましい。残水量の差を３．０ｇ/ｍ^２以下とすることにより、記録媒体１１４の画像部と非画像部の伸縮量の差を低減することができるので、歪が低下し、記録媒体１１４のコックリングを良化させることができる。残水量の差は、２．２ｇ/ｍ^２以下とすることが好ましい。

画像部と非画像部の残水量の差を上記範囲とするために、乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂから吹き付ける乾燥風の２３℃における相対湿度を４０％ＲＨ以上とすることが好ましく、５０％ＲＨとすることがより好ましい。画像部には大量の水を含んでいるため、記録媒体１１４表面近傍の相対湿度は実質的に１００％となる。しかし、非画像部は水分を含んでいないため、表面の相対湿度は低くなる。したがって、乾燥風の相対湿度が低いと、画像部を乾燥させるのには有利であるが、非画像部の乾燥も進んでしまうため、残水量の差を小さくすることができない。乾燥風の相対湿度を上げることで、非画像部の乾燥を遅らせることができるので、画像部と非画像部の差を小さくすることができる。

乾燥風は、乾燥機において加熱して記録媒体１１４に送風されるため、加熱により、乾燥風の相対湿度が低下する。２３℃における相対湿度を９０％ＲＨまで上げても、画像部の乾燥性能を確保することができるが、９５％ＲＨ以上になると、画像部の乾燥量が低下し、画像部の残水量が増え、非画像部との差が大きくなり、コックリングが発生するため、好ましくない。

なお、本例では、ＣＭＹＫＲＧＢの７色のインクを使用して画像を形成する構成としているが、使用するインク色や色数の組み合わせについては、これに限定されるものではない。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。たとえば、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ヘッドを追加する構成も可能である。また、ＣＭＹＫの４色のみで構成するようにしてもよい。

描画部１０８で表面に画像が形成された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｃを介して定着部１１０の圧胴１２６ｃに受け渡される。

＜定着部＞
定着部１１０には、圧胴１２６ｃが備えられており、その圧胴１２６ｃの外周面に沿って、回転方向の上流側から順に画像読取ユニット１４４、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂが設けられている。

圧胴１２６ｃは、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｃと同様にドラム状に形成されており、図示しないモータに駆動されて回転する。この圧胴１２６ｃの外周面には、図示しないグリッパ（図示せず）が備えられており、記録媒体１１４は、このグリッパによって先端を把持されながら搬送される。

画像読取ユニット１４４は、圧胴１２６ｃによって回転搬送される記録媒体１１４の表面を撮像するイメージセンサ（ラインセンサ等）を含んで構成される。この画像読取ユニット１４４で読み取られた画像は、描画部１０８における各インクジェットヘッドのノズルの目詰まり、その他の吐出不良の検出などに利用される。

加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂは、所定温度に制御されており、圧胴１２６ｃの外周面に押圧当接されている。圧胴１２６ｃによって回転搬送される記録媒体１１４は、この加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂを通過する際、圧胴１２６ｃとの間で加熱加圧され、これにより、記録媒体１１４の表面に形成された画像が定着される。

なお、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂの加熱温度は、処理液又はインクに含有される樹脂粒子のガラス転移点温度などに応じて設定することが好ましい。

以上のように構成された定着部１１０によれば、描画部１０８の圧胴１２６ｂから渡し胴１２４ｃを介して圧胴１２６ｃに受け渡された記録媒体１１４は、圧胴１２６ｃによって回転搬送されることにより、画像読取ユニット１４４の下を通過し、その通過時に必要に応じて表面に形成された画像が読み取られる。その後、記録媒体１１４は、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂによって加熱加圧され、これにより、表面に形成された画像が定着される。

定着部１１０で画像が定着された記録媒体１１４は、排紙部１１２のコンベア１５４に受け渡される。

なお、図１においては定着部１１０を備える構成で説明したが、定着部１１０を備えず、描画部１０８で乾燥を行った後、排紙部１１２に受け渡すことも可能である。

＜排紙部＞
排紙部１１２には、記録媒体１１４を搬送するコンベア１５４と、そのコンベア１５４によって搬送された記録媒体１１４を回収する排紙マガジン１５２とが備えられている。

定着部１１０で画像が定着された記録媒体１１４は、定着部１１０の圧胴１２６ｄからコンベア１５４に受け渡され、そのコンベア１５４によって排紙マガジン１５２に搬送される。

排紙マガジン１５２は、コンベア１５４によって搬送された記録媒体１１４を受け取り、その内部に積層させた状態で回収する。

なお、描画部で画像を形成し、排紙部で排紙マガジン１５２に記録媒体１１４を積層させるまでの時間は、１０秒以内とすることが好ましく、７秒以内とすることがより好ましい。描画部から排紙部までの時間を１０秒以内とすることにより、コックリングを抑制することができる。排紙マガジン１５２に記録媒体１１４が積層されると、その後は乾燥が進まないため、排紙マガジン１５２に記録媒体１１４がスタックされた時点が乾燥時間の終了時間となる。インク溶媒の記録媒体への浸透時間は、数秒程度であるため、上記範囲内で乾燥を終了させることで、水と記録媒体の相互作用を小さくすることができるので、コックリングを良化させることができる。

（インクジェットヘッドの構造）
次に、各インクジェットヘッドの構造について説明する。なお、各色に対応するインクジェットヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ、１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号２００によってインクジェットヘッド（以下、単に「ヘッド」ともいう。）を示すものとする。

図２（ａ）はヘッド２００の構造例を示す平面透視図であり、図２（ｂ）はその一部の拡大図であり、図２（ｃ）はヘッド２００の他の構造例を示す平面透視図である。また、図３はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図２（ａ）、（ｂ）中のＸ−Ｘ線に沿う断面図）である。

記録媒体１１４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２００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２００は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、インク吐出口であるノズル２０２と、各ノズル２０２に対応する圧力室２０４等からなる複数のインク室ユニット（記録素子単位としての液滴吐出素子）２０８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（記録媒体１１４の搬送方向と直交する方向；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。

記録媒体１１４の搬送方向（副走査方向）と略直交する方向（主走査方向）に記録媒体１１４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２（ａ）の構成に代えて、図２（ｃ）に示すように、複数のノズル２０２が２次元に配列された短尺のヘッドブロック２００’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで長尺化することにより、全体として記録媒体１１４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２０２に対応して設けられている圧力室２０４は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部の一方にノズル２０２が設けられ、他方に供給口２０６が設けられている。なお、圧力室２０４の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。

各圧力室２０４は供給口２０６を介して共通流路２１０と連通されている。共通流路２１０はインク供給源たるインクタンク（不図示）と連通しており、インクタンクから供給されるインクは共通流路２１０を介して各圧力室２０４に供給される。

圧力室２０４の一部の面（図３において天面）を構成し、且つ、共通電極と兼用される振動板２１２には、個別電極２１４を備えた圧電素子２１６が接合されている。個別電極２１４に駆動電圧を印加することによって圧電素子２１６が変形して圧力室２０４の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル２０２からインクが吐出される。インク吐出後、圧電素子２１６が元の状態に戻る際、共通流路２１０から供給口２０６を通って新しいインクが圧力室２０４に再充填される。

本例では、ヘッド２００に設けられたノズル２０２から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子２１６を適用したが、圧力室２０４内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。

かかる構造を有するインク室ユニット２０８を図２（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。

即ち、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２０８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２０２が一定のピッチＰで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

なお、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ず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。

また、本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録媒体１１４の幅方向（主走査方向）の長さに満たない短尺のヘッドを記録媒体１１４の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、１回の幅方向の印字が終わると記録媒体１１４の幅方向と直交する方向（副走査方向）に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録媒体１１４の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録媒体１１４の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。

（制御系の説明）
図４は、インクジェット記録装置１００の制御系の概略構成を示すブロック図である。

同図に示すように、インクジェット記録装置１００は、システムコントローラ３００、通信部３０２、画像メモリ３０４、給紙制御部３０６、処理液付与制御部３０８、インク打滴制御部３１０、定着制御部３１２、排紙制御部３１４、操作部３１６、表示部３１８等を備えている。

システムコントローラ３００は、インクジェット記録装置１００の各部を制御する制御手段として機能するとともに、各種の演算処理を行う演算手段として機能する。このシステムコントローラ３００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えて構成されており、所定の制御プログラムに従って動作する。ＲＯＭには、このシステムコントローラ３００が実行する制御プログラムや制御に必要な各種データが格納されている。

通信部３０２は、所要の通信インターフェースを備え、その通信インターフェースと接続されたホストコンピュータ３２０との間でデータの送受信を行う。

画像メモリ３０４は、画像データを含む各種データの一時記憶手段として機能し、システムコントローラ３００を通じてデータの読み書きが行われる。通信部３０２を介してホストコンピュータ３２０から取り込まれた画像データは、この画像メモリ３０４に格納される。

給紙制御部３０６は、システムコントローラ３００からの指令に応じて給紙部１０２を構成する各部の駆動を制御する。

処理液付与制御部３０８は、システムコントローラ３００からの指令に応じて処理液付与部１０６を構成する各部の駆動を制御する。

インク打滴制御部３１０は、システムコントローラ３００からの指示に従って描画部１０８を構成する各部の駆動を制御する。

定着制御部３１２は、システムコントローラ３００からの指示に従って定着部１１０を構成する各部の駆動を制御する。

排紙制御部３１４は、システムコントローラ３００からの指示に従って排紙部１１２を構成する各部の駆動を制御する。

操作部３１６は、所要の操作手段（たとえば、操作ボタンやキーボード、タッチパネル等）を備え、その操作手段から入力された操作情報をシステムコントローラ３００に出力する。システムコントローラ３００は、この操作部３１６から入力された操作情報に応じて各種処理を実行する。

表示部３１８は、所要の表示装置（たとえば、ＬＣＤパネル等）を備え、システムコントローラ３００からの指示に従って所要の情報を表示装置に表示させる。

上記のように、記録媒体１１４に記録する画像データは、ホストコンピュータ３２０から通信部３０２を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、画像メモリ３０４に格納される。システムコントローラ３００は、この画像メモリ３０４に格納された画像データに所要の信号処理を施してドットデータを生成し、生成したドットデータに従って描画部１０８の各インクヘッドの駆動を制御することにより、その画像データが表す画像を記録媒体１１４に記録する。

ドットデータは、一般に画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行って生成される。色変換処理は、ＲＧＢなどで表現された画像データ（たとえば、ＲＧＢ８ビットの画像データ）をインクジェット記録装置１００で使用するインクの各色の色データ（本例では、ＫＣＭＹＲＧＢの色データ）に変換する処理である。ハーフトーン処理は、色変換処理により生成された各色の色データに対して誤差拡散等の処理で各色のドットデータ（本例では、ＫＣＭＹＲＧＢのドットデータ）に変換する処理である。

システムコントローラ３００は、画像データに対して色変換処理、ハーフトーン処理を行ってＣＭＹＫＲＧＢの各色のドットデータを生成する。そして、生成した各色のドットデータに従って、対応するインクヘッドの駆動を制御することにより、画像データが表す画像を記録媒体１１４に記録する。

［記録媒体］
本発明に用いられる記録媒体は、水分量１ｇ/ｍ^２あたりの寸法変化（伸縮特性）が０．１０％以下の範囲を満たすものであれば特に限定されるものではないが、印刷用コート紙に対して、特に好ましい結果を得る事ができる。記録媒体の寸法変化は０．０８％以下であることが好ましい。印刷用コート紙は、インク溶媒の浸透が遅いため、排紙工程でスタックされるまでに、記録媒体へのインク溶媒の浸透を抑えながら乾燥を行うことができるので、画像部と非画像部とで生じる水分量の差によるコックリングを抑制することができる。用紙伸縮率が０．１０％を越えると、画像部と非画像部の水分量の差が３．０ｇ／ｍ^２以下であっても、画像部と非画像部の伸縮量の差を低減することができないので、コックリングが悪化してしまう。

コート紙に好適に使用可能な支持体としては、例えば、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ；ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ；ＤＩＰ等の古紙パルプなどの木材パルプと、顔料とを主成分とし、バインダー、さらにサイズ剤、定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種装置を使用して製造される原紙、さらに澱粉、ポリビニルアルコール等を用いてなるサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙、あるいはこれらのサイズプレスやアンカーコート層の上にコート層を設けてなるアート紙、コート紙、キャストコート紙等の塗工紙などが挙げられる。

支持体の坪量は、通常、４０〜３００ｇ／ｍ^２程度であるが、特に制限されるものではない。本発明で用いられるコート紙は、上記のような支持体上に、コート層を塗設する。コート層は顔料およびバインダーを主成分とする塗被組成物から構成されるものであり、支持体上に少なくとも１層塗設される。

前記顔料としては、白色顔料を好適に使用することができる。このような白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、水酸化マグネシウム等の無機顔料；スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料が挙げられる。

前記バインダーとしては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコールまたはその誘導体；各種鹸化度のポリビニルアルコール又はそのシラノール変性物、カルボキシル化物、カチオン化物等の各種誘導体；ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系重合体ラテックス；エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス；或はこれら各種重合体のカルボキシ基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性合成樹脂等の水性接着剤；ポリメチルメタクリレート等のアクリル；酸エステル；メタクリル酸エステルの重合体又は共重合体樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系接着剤等を挙げることができる。

コート層の顔料とバインダーとの配合割合は、顔料１００重量部に対し、バインダーが３〜７０重量部、好ましくは５〜５０重量部である。顔料１００重量部に対するバインダーの配合割合が３重量部未満であると、そのような塗被組成物からなるインク受理層の塗膜強度が不足することがある。一方、この配合割合が７０重量部を超えると、高沸点溶媒の吸収が極端に遅くなる。

更に、コート層には、例えば、染料定着剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、螢光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤などの各種添加剤を適宜配合することができる。

インク受理層の塗工量は、要求される光沢、インク吸収性、支持体の種類等により異なるので一概には言えないが、通常は１ｇ／ｍ^２以上である。また、インク受理層はある一定の塗工量を２度に分けて塗設してもよい。このように２度に分けて塗設すると、同塗工量を１度に塗設する場合に比較して光沢が向上する。

コート層の塗設は、例えば、各種ブレードコータ、ロールコータ、エアーナイフコータ、バーコータ、ロッドブレードコータ、カーテンコータ、ショートドウェルコータ、サイズプレス等の各種装置をオンマシン或いはオフマシンで使用して行なうことができる。また、コート層の塗設後に、たとえばマシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用してインク受理層の平坦化仕上げを行なってもよい。

尚、コート層の層数は、必要に応じて適宜に決定することができる。また、コート紙はコート層塗設量に応じてアート紙、上質コート紙、中質コート紙、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙、微塗工印刷用紙と分類され、コート層の塗設量はアート紙で両面４０ｇ／ｍ^２前後、上質コート紙、中質コート紙で両面２０ｇ／ｍ^２前後、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙では両面１５ｇ／ｍ^２前後であり、微塗工印刷用紙は両面１２ｇ／ｍ^２以下である。また、それぞれの分類で紙地光沢に応じてグロス紙、マット紙がある。グロス系アート紙としては特菱アート（三菱製紙社製）等、マット系アート紙としては（王子製紙社製）等、が上げられる。またグロス系上質コート紙としてはＯＫトップコート（王子製紙社製）、オーロラコート（日本製紙社製）、リサイクルコートＴ−６（日本製紙社製）が挙げられ、マット系上質コートとしてはユーライト（日本製紙社製）、ニューＶマット（三菱製紙社製）、リサイクルマットＴ−６（日本製紙社製）等が挙げられる。微塗工印刷用紙としてはオーロラＬ（日本製紙社製）、キンマリＨｉ−Ｌ（北越製紙社製）などが挙げられる。

［水性インク］
以下、本発明で使用することができる水性インクについて詳細に説明する。水性インクは、樹脂分散剤（Ａ）と、前記樹脂分散剤（Ａ）によって分散された顔料（Ｂ）と、自己分散性ポリマー微粒子（Ｃ）と、水性液媒体（Ｄ）とを少なくとも含んでいる。

＜樹脂分散剤（Ａ）＞
前記樹脂分散剤（Ａ）は、水性液媒体（Ｄ）中での顔料（Ｂ）の分散剤として用いるものであり、顔料（Ｂ）を分散しうる樹脂であれば如何なる樹脂でもかまわないが、樹脂分散剤（Ａ）の構造は、疎水性構造単位（ａ）と、親水性構造単位（ｂ）とを有することが好ましい。必要に応じて、樹脂分散剤（Ａ）は、前記疎水性構造単位（ａ）及び前記親水性構造単位（ｂ）とは異なる構造単位（ｃ）を含むことができる。

前記親水性構造単位（ｂ）及び疎水性構造単位（ａ）の組成としては、それぞれの親水性、疎水性の程度にもよるが、疎水性構造単位（ａ）が樹脂分散剤（Ａ）全体の質量に対して８０質量％を超えて含有されることが好ましく、８５質量％以上がより好ましい。即ち、親水性構造単位（ｂ）は１５質量％以下にする必要があり、親水性構造単位（ｂ）が１５質量％よりも多い場合には、顔料の分散に寄与せず単独で水性液媒体（Ｄ）中に溶解する成分が増加し、顔料（Ｂ）の分散性等の諸性能を悪化させ、インクジェット記録用インクの吐出性を悪化させる原因となる。

＜顔料（Ｂ）＞
顔料（Ｂ）とは化学大辞典第３版１９９４年４月１日発行（編集大木道則他）の５１８頁に記載のように、水、有機溶剤にほとんど不溶の有色物質（無機顔料では白色も含む）の総称であり、本発明では有機顔料と無機顔料とを用いることができる。

また、本発明において、「樹脂分散剤（Ａ）によって分散された顔料（Ｂ）」とは、樹脂分散剤（Ａ）によって分散保持されている顔料をいい、水性液媒体（Ｄ）に樹脂分散剤（Ａ）を用いて分散保持されている顔料として用いることが好ましい。水性液媒体（Ｄ）中には更に分散剤を含んでいても、含んでいなくともよい。

本発明において、樹脂分散剤（Ａ）によって分散された顔料（Ｂ）としては、樹脂分散剤（Ａ）によって分散保持されている顔料であれば、特に限定されないが、中でも、顔料分散の安定性、吐出安定性の観点から、転相法により作製されたマイクロカプセル化顔料であることが一層好ましい。

本発明に含有される顔料（Ｂ）として、マイクロカプセル化顔料を好ましい例として挙げることができる。マイクロカプセル化顔料とは、顔料が樹脂分散剤（Ａ）で被覆された顔料である。

マイクロカプセル化顔料の樹脂は、前記樹脂分散剤（Ａ）を用いる必要があるが、更に、水に対して自己分散能又は溶解能を有し、かつアニオン性基（酸性）を有する高分子の化合物を樹脂分散剤（Ａ）以外の樹脂に用いることが好ましい。

上顔料は、単独種で使用してもよく、また、複数種選択してこれらを組み合わせて使用してもよい。

本発明における水性インク中の顔料（Ｂ）の含有量としては、水性インクの分散安定性、濃度の観点から、１〜１０質量％が好ましく、２〜８質量％がより好ましく、２〜６質量％が特に好ましい。

＜顔料（Ｂ）と樹脂分散剤（Ａ）の比率＞
顔料（Ｂ）と樹脂分散剤（Ａ）の比率は、重量比で１００：２５〜１００：１４０が好ましく、さらに好ましくは１００：２５〜１００：５０である。樹脂分散剤が１００：２５以上の場合は分散安定性と耐擦性が良化する傾向となる。樹脂分散剤が１００：１４０以下の場合も、分散安定性が良化する傾向となる。

＜自己分散性ポリマー微粒子［樹脂粒子］（Ｃ）＞
水性インクは、自己分散性ポリマー微粒子の少なくとも１種を含有する。本発明における自己分散性ポリマー微粒子とは、他の界面活性剤の不存在下に、ｐｒ樹脂自身が有する官能基（特に、酸性基またはその塩）によって、水性媒体中で分散状態となりうる水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの微粒子を意味する。

ここで分散状態とは、水性媒体中に水不溶性ポリマーが液体状態で分散された乳化状態（エマルジョン）、及び、水性媒体中に水不溶性ポリマーが固体状態で分散された分散状態（サスペンジョン）の両方の状態を含むものである。

本発明の自己分散性ポリマー微粒子は、例えば、水性インク組成物に好適に含有させることができ、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

＜水性液媒体（Ｄ）＞
インクジェット記録方式の水性インクにおいて、水性液媒体（Ｄ）とは、水及び水溶性有機溶媒の混合物を表す。水溶性有機溶媒（以下、「水溶性有機溶剤」ともいう。）は乾燥防止剤、湿潤剤あるいは浸透促進剤の目的で使用される。

インク中には、乾燥防止剤、湿潤剤あるいは浸透促進剤の目的のために、水溶性溶剤を用いる。特に、インクジェット記録方式の水系インク組成物として用いる場合は、乾燥防止剤、湿潤剤あるいは浸透促進剤の目的で、水溶性有機溶媒が好ましく使用される。

ノズルのインク噴射口において該インクジェット用インクが乾燥することによる目詰まりを防止する目的で乾燥防止剤や湿潤剤が用いられ、乾燥防止剤や湿潤剤としては、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒が好ましい。

本発明においては、インク中の溶媒が紙繊維に与えるダメージを軽減させるため、ＳＰ値の低い水溶性有機溶媒を用いることが好ましく、ＳＰ値が２７．２以下の水溶性有機溶媒を用いることが好ましく、より好ましくは、２０．５以下の水溶性有機溶媒を用いることがより好ましい。ＳＰ値の低い有機溶媒を用いることで、記録媒体への浸透を抑制し、膨潤、収縮などのダメージを軽減することができ、コックリングを良化することができる。

また、水性液媒体（Ｄ）中には、下記構造式（１）で表される化合物を含有することが好ましい。ここで、「水溶性有機溶剤」と「構造式（１）で表される化合物」とが同一であっても、異なるものであってもよい。

本発明でいう水溶性溶剤の溶解度パラメーター（ＳＰ値）とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ，ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，１４，ｐ１４７（１９６７）に記載の方法で計算することができ、本発明においてはこの数値を採用する。

構造式（１）中、ｌ、ｍ、及びｎは、それぞれ独立に、１以上の整数で、かつ、ｌ＋ｍ＋ｎ＝３〜１５を表す。上記の中でも、ｌ＋ｍ＋ｎが３〜１２が好ましく、３〜１０がより好ましい。上記構造式（１）中、ＡＯは、エチレンオキシ及び／又はプロピレンオキシを表すが、中でも、プロピレンオキシ基が好ましい。前記（ＡＯ）_ｌ、（ＡＯ）_ｍ、及び（ＡＯ）_ｎの各ＡＯはそれぞれ同一でも異なってもよい。

以下に、化合物の例について、ＳＰ値（カッコ内）と供に示す。

ジエチレングリコールモノエチルエーテル（２２．４）
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（２１．５）
トリエチレングリコールモノブチルエーテル（２１．１）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（２１．３）
ジプロピレングリコール（２７．２）

・ｎＣ_４Ｈ_９Ｏ（ＡＯ）_４−Ｈ（ＡＯ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝１：１）（２０．１）
・ｎＣ_４Ｈ_９Ｏ（ＡＯ）_１０−Ｈ（ＡＯ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝１：１）（１８．８）
・ＨＯ（Ａ’Ｏ）_４０−Ｈ（Ａ’Ｏ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝１：３）（１８．７）
・ＨＯ（Ａ’’Ｏ）_５５−Ｈ（Ａ’’Ｏ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝５：６）（１８．８）
・ＨＯ（ＰＯ）_３−Ｈ（２４．７）
・ＨＯ（ＰＯ）_７−Ｈ（２１．２）
・１，２−ヘキサンジオール（２７．４）
本発明において、ＥＯ、ＰＯはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基を表す。

上記構造式（１）の化合物の水性液媒体中に占める割合（含有量）は、１０％以上が好ましく、３０％以上がより好ましく、更に５０％以上が好ましい。その値が高くとも問題は生じるものではない。

本発明に使用される水溶性有機溶媒は、単独で使用しても、２種類以上混合して使用しても構わない。

水溶性有機溶媒の含有量としては、全インク組成物中、安定性および吐出信頼性確保の点から、１質量％以上６０質量％以下が好ましく、５質量％以上４０質量％以下がより好ましく、１０質量％以上３０質量％以下が特に好ましく使用される。

本発明に使用される水の添加量は、特に制限は無いが、全インク組成物中、安定性および吐出信頼性確保の点から、好ましくは１０質量％以上９９質量％以下であり、より好ましくは３０質量％以上８０質量％以下であり、更に好ましくは、５０質量％以上７０質量％以下である。

＜界面活性剤＞
水性インクには、界面活性剤を添加することが好ましい。界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等が有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。更には、上記高分子物質（高分子分散剤）を界面活性剤としても使用することもできる。

＜その他の成分＞
本発明に使用される水性インクはその他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、褪色防止剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、酸化防止剤、乳化安定剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、分散安定剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。

［処理液］
水性処理液は、水性インク中の成分を固定化させる固定化剤の少なくとも１種を含有する。固定化剤は、紙上においてインクと接触することにより、インクを固定化（凝集）可能なものである。例えば、処理液を付与することにより紙上に固定化剤が存在している状態でインクが着滴して接触することにより、インク中の成分を凝集させて紙上に固定化することができる。

固定化剤は、水性インクを固定化（凝集）可能なことが望ましいことから、水性インクと接触した際に水性インク中に溶解しやすい素材であることが好ましく、この点で水溶性の高い多価金属塩はより好ましく、更には水溶性の高い酸性物質が好ましい。また、水性インクと反応してインク全体を固定化させる観点から、２価以上の酸性物質が特に好ましい。また、カチオン性化合物も使用することができる。

ここで、水性インクの凝集反応は、水性インク中に分散した粒子（着色剤（例えば、顔料）、樹脂粒子等）の分散安定性を減じ、インク全体の粘度を上昇させることで達成することができる。例えば、カルボキシル基等の弱酸性の官能基で分散安定化しているインク中の顔料、樹脂粒子などの粒子の表面電荷を、よりｐＫａの低い酸性物質と反応させることにより減じ、分散安定性を低下することができる。したがって、処理液に含まれる固定化剤としての酸性物質は、ｐＫａが低く、溶解度が高く、価数が２価以上であることが好ましく、インク中の粒子を分散安定化させている官能基（例えば、カルボキシル基）のｐＫａよりも低いｐＨ領域に高い緩衝能を有する２価又は３価の酸性物質であることがより好ましい。

水性インクを固定化させる固定化剤の水性処理液中における含有量としては、１〜４０質量％が好ましく、より好ましくは５〜３０質量％であり、更に好ましくは１０〜２５質量％の範囲である。

本発明における水性処理液は、前記固定化剤に加えて、一般には水溶性有機溶剤を含むことができ、更に前記水性インクと同様に、その他の各種添加剤を用いて構成することができる。有機溶媒は、単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。また、有機溶剤は、処理液中に、１〜５０質量％含有されることが好ましい。

次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

＜処理液の調整＞
下記組成となるように各成分を混合し、処理液を調整した。
・マロン酸：１０質量％
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル：２０質量％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業製）：１質量％
・イオン交換水：残部
＜インクの調整＞
下記組成となるように各成分を混合し、インクを調整した。
・顔料１：４質量％
・分散剤ポリマー１：２質量％
・樹脂エマルジョン：８質量％
・水溶性有機溶媒：１５質量％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業製）：１質量％
・イオン交換水：残部
なお上記成分は以下の通りである。

顔料１：チバ・スペシャリティーケミカルズ社のＣｒｏｍｏｐｈｔａｌＪｅｔＭａｇｅｎｔａＤＭＱ（ＰＲ−１２２）
分散剤ポリマー１：メタクリル酸ベンジル／メタクリル酸メチル／メタクリル酸＝６０／３０／１０（質量比）
樹脂エマルジョン：メタクリル酸メチル／アクリル酸フェノキシエチル／アクリル酸＝６６／２９／５（質量比）ガラス転移点温度＝６５℃
また、水溶性有機溶媒は、下記表に示すＳＰ値の異なる溶媒を用い、それぞれをインクＮｏ．：インク１〜７として用いた。

＜記録媒体＞
記録媒体は、下記表２に示す。

（用紙伸縮率測定方法）
上記表２中に示す各用紙の伸縮率は下記の方法により測定した。
１．用紙を１５ｍ×４ｃｍのサイズに裁断する。裁断は紙目（紙繊維の向き）が短手方向に沿うように行なう（紙が伸縮しやすい方向が長手方向となるようにする）。
２．図５に示すように、用紙の両端の位置に、伸縮長測定マーカーとして、油性マジックで直径２ｍｍ程度の黒円を記入する。
３．温度２３℃湿度５０％の環境で１日間調湿する。
４．測長顕微鏡システムを用いてマーカー２点間の距離を測定する（測定値をＸ１とする）。用紙は透明なガラス板（用紙サイズより大きいもの）２枚で挟んで測長顕微鏡のステージに乗せる。測長顕微鏡システムとしては、撮像および画像認識系とＸＹステージ系を備えたＮＥＸＩＶＶＭＲ（株式会社ニコン製）等を用いる。
５．用紙搬送ステージとインクジェットヘッドを用いて、用紙全面に純水を１ｇ／ｍ^２の塗布量にて塗布する。ここで、純水塗布には、塗布ローラ等を用いてもよい。
６．純水塗布後、直ちに用紙を２枚のガラス板で挟んで保持する。（水分の蒸発を防止するため）
７．ガラス板に挟まれた用紙を測長顕微鏡のステージに乗せ、マーカー間の距離を測定する（測定値をＸ２とする）。
８．用紙伸縮率を（Ｘ２−Ｘ１）／Ｘ１にて算出する。

＜画像形成方法＞
図１に示すインクジェット記録装置を用いて、画像の形成を行った。装置の条件は下記に示す通りである。
・通紙速度：５００ｍｍ／ｓ
・処理液付与：塗布ローラにて１．５ｇ／ｍ^２の付与量で画像面に一様に付与
・処理液乾燥：４０℃の裏面ヒータおよび７０℃の温風で１秒間乾燥
・インク打滴：解像度１２００ｄｐｉ、吐出体積４．５ｐＬにて所定の画像を描画
・インク乾燥：表３に示す所定の圧胴温度にて記録媒体の裏面加熱、および、所定温度の温風を吹き付け、圧胴１２６ｃ上にてインクの乾燥を行う
・インク定着：ローラ温度；７０℃、ローラニップ圧力；０．３０ＭＰａ、ニップ部通過時間；２０ｍｓでヒートローラ（直径４０ｍｍの中空アルミローラに所定のゴム硬度および肉厚のシリコンゴムで被覆したもの）により定着を行う

＜評価＞
コックリングの評価は下記の方法により行った。

Ａ３サイズの用紙を用い、所定印刷条件にて所定画像パターンの連続１００枚の印刷を実施した。印刷された１００枚のサンプルを、積まれた状態のまま２３℃、湿度５０％の環境にて１日間放置した。１日放置した後、１００枚の束から１枚のサンプルを抜き取り、２３℃、湿度５０％の環境にて平面テーブル上に１日間放置した。図１２に示す用紙浮きプロファイル測定位置を、測定精度０．０１ｍｍを満たす変位測定器を用いて測定した。本実施例では３次元測定機ＱＵＩＣＫＶＩＳＩＯＮＨＹＢＲＩＤＴＹＰＥ１（株式会社ミツトヨ製）を用いた。なお、用紙端部の浮きを除外する為、測定ステージ上で用紙４辺の端から５ｍｍを、ガラス板により押さえて測定を行った。測定された用紙浮きプロファイルに対して傾き補正を行い、傾き補正後の用紙浮きプロファイルの高低差を、以下の基準で評価を行った。

◎・・・０．１０ｍｍ以下
○・・・０．２０ｍｍ以下
△・・・０．３０ｍｍ以下
×・・・０．３０ｍｍ以上
なお、印刷用紙が含む水分量は、用紙の測定部分を３ｃｍ×３ｃｍサイズで打ち抜き、微量水分測定系ＣＡ−２００（株式会社三菱化学アナリテック製）を用いて測定した。測定された水分量［ｇ］を打ち抜き面積で除算し、単位面積当り水分量［ｇ／ｍ^２］を算出した。また、残水量は、インクを打滴、乾燥後に残る水分量のうち、印刷前に用紙が保持する水分量を差し引いた値とした。用紙が保持する水分量は、未使用の用紙を用いて別途測定した。

＜結果＞
残水量（試験例１）、記録媒体（試験例２）、処理液の有無（試験例３）、描画から排紙までの時間（試験例４）、乾燥風の相対湿度（試験例５）、水溶性有機溶媒のＳＰ値（試験例６）のそれぞれについて変更し、コックリングの評価を行った。結果を図６〜１１に示す。

残水量を変更した試験例１については、画像部と非画像部の残水量の差が、３．０ｇ／ｍ^２以下とすることにより、記録媒体のコックリングを抑制した画像を形成することができた。また、残水量の差が小さくなるにつれ、コックリングを抑制することができた。逆に、残水量の差が、３．０ｇ／ｍ^２を越える比較例１、２においては抑制できていなかった。

記録媒体を変更した試験例２においては、１ｇ／ｍ^２の水を付与したときの伸縮率が０．１０％の以下の記録媒体を用いた実施例１、６〜１０は、コックリングを抑制することができたが、０．１０％を越える記録媒体を用いた比較例３〜６は、抑制できていなかった。

処理液を付与した試験例３についても、付与しなかった場合の試験例１と同様に、残水量が３．０ｇ／ｍ^２以下である実施例１１〜１５ではコックリングを抑制することができ、３．０ｇ／ｍ^２を越える比較例７、８では、抑制できていなかった。

描画工程から排紙工程までの時間を変更した試験例４については、時間が短い方が、インク中の溶媒が記録媒体に浸透する前に、乾燥を行うことができるので、コックリングを抑制することができる傾向にあった。なお、試験例４においては、乾燥工程後の残水量差が等しくなるように、圧胴の温度を変更することで調整を行った。

乾燥風の相対湿度を変更した試験例５においては、乾燥風の２３℃における相対湿度が低い比較例９、１０は、画像部の乾燥と同時に、非画像部の乾燥も進んでしまうため、残水量の差を低減させることができず、３．０ｇ／ｍ^２を越えてしまった。逆に、相対湿度が９５％ＲＨと高い比較例１１においては、画像部の乾燥が進まないため、残水量の差を低減させることができず、残水量が３．０ｇ／ｍ^２を越え、コックリングが発生していた。

水溶性有機溶媒のＳＰ値を変更した試験例６においては、いずれの水溶性有機溶媒を用いた実施例１１、２７〜３２についてコックリングを抑制することができたが、ＳＰ値の低い溶媒を用いることにより、よりコックリングの抑制をすることができた。

１００…インクジェット記録装置、１０２…給紙部、１０６…処理液付与部、１０８…描画部、１１０…定着部、１１２…排紙部、１１４…記録媒体、１２４ａ〜１２４ｃ…渡し胴、１２６ａ〜１２６ｃ…圧胴、１３４…用紙予熱ユニット、１３６…処理液ヘッド、１３８…処理液乾燥ユニット、１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ、１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂ…インクヘッド、１４２ａ、１４２ｂ…溶媒乾燥ユニット、１４４…画像読取ユニット、１４８ａ、１４８ｂ…加熱ローラ、１５０…排紙胴、１５２…排紙マガジン、１５４…コンベア

Claims

水性インクを用いて記録媒体上に画像を形成する描画工程と、
前記記録媒体上の水性インクを乾燥する乾燥工程と、
前記記録媒体を排紙する排紙工程と、を有し、
前記記録媒体は、水分量１ｇ／ｍ^２に対する寸法変化が０．１％以下であり、
前記排紙工程直前の前記記録媒体の画像部と非画像部の水分量の差が、３．０ｇ／ｍ^２以下になるように乾燥を行うことを特徴とする画像形成方法。
前記描画工程は、前記記録媒体幅のラインヘッドを用いたシングルパス方式のインクジェットによる打滴であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
前記水性インクの前記記録媒体への付与量は、該記録媒体の単位面積当たりの水分量が７．０ｇ／ｍ^２以上となるように付与することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法。
前記描画工程の前に、前記水性インク中の顔料および樹脂粒子と反応する成分を含有する処理液を前記記録媒体上に付与する処理液付与工程を有することを特徴とする請求項１から３いずれか１項に記載の画像形成方法。
前記描画工程から前記排紙工程までの時間が１０秒以内であることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の画像形成方法。
前記乾燥工程は、前記記録媒体に乾燥風を供給することで行い、該乾燥風は、２３℃における相対湿度が４０％ＲＨ以上であることを特徴とする請求項１から５いずれか１項に記載の画像形成方法。
前記乾燥風は、２３℃における相対湿度が９０％ＲＨ未満であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
前記乾燥風の温度が５０℃以上であることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成方法。
前記水性インクは、ＳＰ値２７．２以下の水溶性有機溶媒を含有することを特徴とする請求項１から８いずれか１項に記載の画像形成方法。
水性インクを用いて記録媒体上に画像を形成する描画手段と、
前記記録媒体上の水性インクを乾燥する乾燥手段と、
前記記録媒体を排紙する排紙手段と、を備え、
前記記録媒体は、水分量１ｇ／ｍ^２に対する寸法変化が０．１％以下であり、
前記排紙手段の時の前記記録媒体の画像部と非画像部の水分量の差が、３．０ｇ／ｍ^２以下になるよう乾燥手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。