JP2019164990A - 乾燥装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成を用いて導電性物質を含む液体を乾燥させる際の安全性を向上させる。【解決手段】乾燥装置１３は高周波誘電を用いて対象物２１上の液体２２を乾燥させる。乾燥装置１３は高周波を出力する高周波電源３１と、高周波電源３１に接続した電極３２と、高周波電源３１の出力インピーダンスと、電極３２と液体２２を含む負荷の合成インピーダンスとを、電極３２から発生する高周波電界が照射される対象物上の領域に液体が最大量付着し、且つ当該液体が未乾燥であるベタ画像未乾燥状態における整合状態に固定する整合器３３と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、乾燥装置及び画像形成装置に関する。

インクジェットプリンタ等の画像形成装置において、高周波誘電加熱を利用した乾燥装置が利用されている。高周波誘電加熱とは、高周波電界を対象物上に吐出された液体に照射することにより対象物を加熱する方法である。高周波誘電加熱によれば、対象物の加熱を抑えつつ液体を効率的に加熱することができるため、対象物の変色・変質の防止、起動時間の短縮、消費電力の削減等を図りつつ、乾燥速度を向上させることができる。

しかしながら、導電性物質を含む液体（例えばカーボンブラック粒子を含む黒インク等）を乾燥させる場合には、液体の水分量が減少して導電性物質が凝集すると、高周波電界が凝集した導電性物質に作用することにより生ずる誘導加熱現象により、急激な温度上昇が発生する可能性がある。

上記のような問題に対処しようとする乾燥装置として、コックリング（対象物の波打ち）量が規定量以下となる出力条件でインク画像を乾燥させる誘電加熱手段と、誘電加熱手段より対象物の搬送方向下流側においてインク画像の乾燥を完了させる均一加熱手段と、導電性物質を含むインク画像の画像情報に基づいて誘電加熱手段の出力条件を変化させる制御手段とを備える乾燥装置が開示されている（特許文献１）。

しかしながら、上記のような従来技術によると、導電性物質を含む液体を安全に乾燥させるために、画像情報を解析する手段、解析結果を誘電加熱手段の出力条件に反映させる手段等が必要となり、システム構成が複雑となる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成を用いて導電性物質を含む液体を乾燥させる際の安全性を向上させることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、高周波誘電を用いて対象物上の液体を乾燥させる乾燥装置であって、高周波を出力する電源と、前記電源に接続した電極と、前記電源の出力インピーダンスと、前記電極と前記液体を含む負荷の合成インピーダンスとを、前記電極から発生する高周波電界が照射される前記対象物上の領域に前記液体が最大量付着し、且つ当該液体が未乾燥であるベタ画像未乾燥状態における整合状態に固定する整合器と、を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、簡易な構成を用いて導電性物質を含む液体を乾燥させる際の安全性を向上させることが可能となる。

図１は、実施形態に係る画像形成装置の全体構成例を示す図である。 図２は、実施形態に係る高周波乾燥装置の構成例を示す図である。 図３は、実施形態に係る整合器の回路構成例を示す図である。 図４は、比較例に係る自動整合の実行時における液体の乾燥状態の変化例を概念的に示す図である。 図５は、比較例に係る自動整合の実行時における液体の乾燥特性例を示すグラフである。 図６は、実施形態に係る固定整合の実行時における液体の乾燥状態の変化例を概念的に示す図である。 図７は、実施形態に係る固定整合の実行時における液体の乾燥特性例を示すグラフである。 図８は、出力電力とインク残重量との関係を固定整合と自動整合との間で比較した比較例を示す図である。 図９は、実施形態の変形例に係る画像形成装置の加熱部の構成例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる乾燥装置及び画像形成装置の一実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、及びいわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更、及び組み合わせを行うことができる。

「画像形成装置」は、「液体を吐出する装置」の一例である。液体を吐出する装置は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを駆動させて、液体を吐出させる。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

液体を吐出する装置は、液体が付着可能なものの給送、搬送、及び排紙に係わる手段、その他、前処理装置及び後処理装置等も含むことができる。

例えば、液体を吐出する装置として、画像形成装置及び立体造形装置がある。画像形成装置は、インクを吐出させて用紙等の対象物に画像を形成する装置である。立体造形装置は、立体造形物を造形するための液体（自硬化性樹脂、粉体を固着させるバインダ等）を吐出させる装置である。

また、液体を吐出する装置は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。液体を吐出する装置は、例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成する装置、及び３次元像を造形する装置も含む。

上記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するもの等を意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布等の媒体、電子基板、圧電素子等の電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セル等の媒体である。このように、液体が付着可能なものは、特に限定しない限り、液体が付着する全てのものを含む。

液体が付着可能なものの材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の、液体が一時的でも付着可能であればよい。

また、「液体」は、吐出部から吐出可能な粘度や表面張力を有するものであればよく、特に限定されない。液体は、常温及び常圧下において、加熱により又は冷却により、粘度が３０ｍＰａ・ｓ以下となるものであることが好ましい。より具体的には、液体は、以下のものを含む。
・水や有機溶媒等の溶媒
・染料や顔料等の着色剤
・重合性化合物、樹脂、界面活性剤等の機能性付与材料を含む溶液
・ＤＮＡ、アミノ酸、たんぱく質、カルシウム等の生体適合材料を含む溶液
・天然色素等の可食材料を含む溶液
・懸濁液
・エマルジョン

これらの液体は、例えば、インクジェット用インク、表面処理液、素子（電子素子、発光素子等）の構成要素の形成溶液、電子回路レジストパターンの形成用液、３次元造形用材料液等の用途で用いることができる。

＜インク＞
以下、液体の一例としてのインクに用いる有機溶剤、水、色材、樹脂、添加剤等について説明する。

＜有機溶剤＞
本実施形態のインクに使用する有機溶剤としては特に制限されず、水溶性有機溶剤を用いることができる。例えば、多価アルコール類、多価アルコールアルキルエーテル類や多価アルコールアリールエーテル類などのエーテル類、含窒素複素環化合物、アミド類、アミン類、含硫黄化合物類が挙げられる。

多価アルコール類の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、１，２−ペンタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、エチル−１，２，４−ブタントリオール、１，２，３−ブタントリオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、ペトリオール等が挙げられる。

多価アルコールアルキルエーテル類としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。

多価アルコールアリールエーテル類としては、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等が挙げられる。

含窒素複素環化合物としては、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ヒドロキシエチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ε−カプロラクタム、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。

アミド類としては、ホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、３−メトキシ−Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド、３−ブトキシ−Ｎ，Ｎ-ジメチルプロピオンアミド等が挙げられる。

アミン類としては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエチルアミン等が挙げられる。

含硫黄化合物類としては、ジメチルスルホキシド、スルホラン、チオジエタノール等が挙げられる。

その他の有機溶剤としては、プロピレンカーボネート、炭酸エチレン等が挙げられる。

湿潤剤として機能するだけでなく、良好な乾燥性を得られることから、沸点が２５０℃以下の有機溶剤を用いることが好ましい。

有機溶剤として、炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物も好適に使用される。炭素数８以上のポリオール化合物の具体例としては、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールなどが挙げられる。

グリコールエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等の多価アルコールアルキルエーテル類；エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノベンジルエーテル等の多価アルコールアリールエーテル類などが挙げられる。

炭素数８以上のポリオール化合物、及びグリコールエーテル化合物は、記録媒体として紙を用いた場合に、インクの浸透性を向上させることができる。

有機溶剤のインク中における含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上６０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下がより好ましい。

＜水＞
インクにおける水の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、インクの乾燥性及び吐出信頼性の点から、１０質量％以上９０質量％以下が好ましく、２０質量％以上６０質量％以下 がより好ましい。

＜色材＞
色材としては特に限定されず、顔料、染料を使用可能である。

顔料としては、無機顔料又は有機顔料を使用することができる。これらは、１種単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。また、顔料として、混晶を使用しても良い。

顔料としては、例えば、ブラック顔料、イエロー顔料、マゼンダ顔料、シアン顔料、白色顔料、緑色顔料、橙色顔料、金色や銀色などの光沢色顔料やメタリック顔料などを用いることができる。

無機顔料として、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエローに加え、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。

また、有機顔料としては、アゾ顔料、多環式顔料（例えば、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料など）、染料キレート（例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレートなど）、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラックなどを使用できる。これらの顔料のうち、溶媒と親和性の良いものが好ましく用いられる。その他、樹脂中空粒子、無機中空粒子の使用も可能である。

顔料の具体例として、黒色用としては、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、または銅、鉄（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１１）、酸化チタン等の金属類、アニリンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１）等の有機顔料があげられる。

さらに、カラー用としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、３、１２、１３、１４、１７、２４、３４、３５、３７、４２（黄色酸化鉄）、５３、５５、７４、８１、８３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１７、１２０、１３８、１５０、１５３、１５５、１８０、１８５、２１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５、１３、１６、１７、３６、４３、５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、５、１７、２２、２３、３１、３８、４８：２、４８：２（パーマネントレッド２Ｂ（Ｃａ））、４８：３、４８：４、４９：１、５２：２、５３：１、５７：１（ブリリアントカーミン６Ｂ）、６０：１、６３：１、６３：２、６４：１、８１、８３、８８、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１９０、１９３、２０２、２０７、２０８、２０９、２１３、２１９、２２４、２５４、２６４、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１（ローダミンレーキ）、３、５：１、１６、１９、２３、３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、１５（フタロシアニンブルー）、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４（フタロシアニンブルー）、１６、１７：１、５６、６０、６３、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン１、４、７、８、１０、１７、１８、３６、等がある。

染料としては、特に限定されることなく、酸性染料、直接染料、反応性染料、及び塩基性染料が使用可能であり、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

染料として、例えば、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー １７，２３，４２，４４，７９，１４２、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド ５２，８０，８２，２４９，２５４，２８９、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー ９，４５，２４９、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック １，２，２４，９４、Ｃ．Ｉ．フードブラック １，２、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー １，１２，２４，３３，５０，５５，５８，８６，１３２，１４２，１４４，１７３、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド １，４，９，８０，８１，２２５，２２７、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー １，２，１５，７１，８６，８７，９８，１６５，１９９，２０２、Ｃ．Ｉ．ダイレクドブラック １９，３８，５１，７１，１５４，１６８，１７１，１９５、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド １４，３２，５５，７９，２４９、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック ３，４，３５が挙げられる。

インク中の色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な定着性や吐出安定性の点から、０．１質量％以上１５質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上１０質量％以下である。

顔料を分散してインクを得る方法としては、顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法、顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法、分散剤を用いて分散させる方法、などが挙げられる。

顔料に親水性官能基を導入して自己分散性顔料とする方法としては、例えば、顔料（例えばカーボン）にスルホン基やカルボキシル基等の官能基を付加することで、水中に分散可能とする方法が挙げられる。

顔料の表面を樹脂で被覆して分散させる方法としては、顔料をマイクロカプセルに包含させ、水中に分散可能とする方法が挙げられる。これは、樹脂被覆顔料と言い換えることができる。この 場合、インクに配合される顔料はすべて樹脂に被覆されている必要はなく、本発明の効果が損なわれない範囲において、被覆されない顔料や、部分的に被覆された顔料がインク中に分散していてもよい。

分散剤を用いて分散させる方法としては、界面活性剤に代表される、公知の低分子型の分散剤、高分子型の分散剤を用いて分散する方法が挙げられる。

分散剤としては、顔料に応じて例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤等を使用することが可能である。

分散剤として、竹本油脂社製ＲＴ−１００（ノニオン系界面活性剤）や、ナフタレンスルホン酸Ｎａホルマリン縮合物も、分散剤として好適に使用できる。

分散剤は１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

＜顔料分散体＞
顔料に、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを得ることが可能である。また、顔料と、その他水や分散剤などを混合して顔料分散体としたものに、水や有機溶剤などの材料を混合してインクを製造することも可能である。

顔料分散体は、水、顔料、顔料分散剤、必要に応じてその他の成分を混合、分散し、粒径を調整して得られる。分散は分散機を用いると良い。

顔料分散体における顔料の粒径については特に制限はないが、顔料の分散安定性が良好となり、吐出安定性、画像濃度などの画像品質も高くなる点から、最大個数換算で最大頻度が２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。顔料の粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。

顔料分散体における顔料の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な吐出安定性が得られ、また、画像濃度を高める点から、０．１質量％以上５０質量％以下が好ましく、０．１質量％以上３０質量％以下がより好ましい。

顔料分散体に対し、必要に応じて、フィルタ、遠心分離装置などで粗大粒子をろ過し、脱気することが好ましい。

＜樹脂＞
インク中に含有する樹脂の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリルスチレン系樹脂、アクリルシリコーン系樹脂などが挙げられる。

これらの樹脂からなる樹脂粒子を用いても良い。樹脂粒子を、水を分散媒として分散した樹脂エマルションの状態で、色材や有機溶剤などの材料と混合してインクを得ることが可能である。樹脂粒子としては、適宜合成したものを使用してもよいし、市販品を使用してもよい。また、これらは、１種を単独で用いても、２種類以上の樹脂粒子を組み合わせて用いてもよい。

樹脂粒子の体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、良好な定着性、高い画像硬度を得る点から、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下がより好ましく、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下が特に好ましい。

体積平均粒径は、例えば、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。

樹脂の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定着性、インクの保存安定性の点から、インク全量に対して、１質量％以上３０質量％以下が好ましく、５質量％以上２０質量％以下がより好ましい。

インク中の固形分の粒径については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。吐出安定性、画像濃度などの画像品質を高くする点から、インク中の固形分の粒径の最大頻度が最大個数換算で ２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、２０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下がより好ましい。固形分は樹脂粒子や顔料の粒子等が含まれる。粒径は、粒度分析装置（ナノトラック Ｗａｖｅ−ＵＴ１５１、マイクロトラック・ベル株式会社製）を用いて測定することができる。

＜添加剤＞
インクには、必要に応じて、界面活性剤、消泡剤、防腐防黴剤、防錆剤、ｐＨ調整剤等を加えても良い。

＜界面活性剤＞
界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤のいずれも使用可能である。

シリコーン系界面活性剤には特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができる。中でも高ｐＨでも分解しないものが好ましい。 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、側鎖変性ポリジメチルシロキサン、両末端変性ポリジメチルシロキサン、片末端変性ポリジメチルシロキサン、側鎖両末端変性ポリジメチルシロキサン等が挙げられる。変性基としてポリオキシエチレン基、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレン基を有するものが、水系界面活性剤として良好な性質を示すので特に好ましい。また、シリコーン系界面活性剤として、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤を用いることもでき、例えば、ポリアルキレンオキシド構造をジメチルシロキサンのＳｉ部側鎖に導入した化合物等が挙げられる。

フッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸化合物、パーフルオロアルキルカルボン酸化合物、パーフルオロアルキルリン酸エステル化合物、パーフルオロアルキルエチレンオキサイド付加物及びパーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物が、起泡性が小さいので特に好ましい。パーフルオロアルキルスルホン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルスルホン酸、パーフルオロアルキルスルホン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルカルボン酸化合物としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等が挙げられる。パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマー化合物としては、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの硫酸エステル塩、パーフルオロアルキルエーテル基を側鎖に有するポリオキシアルキレンエーテルポリマーの塩等が挙げられる。これらフッ素系界面活性剤における塩の対イオンとしては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＮＨ_４、ＮＨ_３ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ、ＮＨ_２（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_２、ＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_３等が挙げられる。

両性界面活性剤としては、例えばラウリルアミノプロピオン酸塩、ラウリルジメチルベタイン、ステアリルジメチルベタイン、ラウリルジヒドロキシエチルベタインなどが挙げられる。

ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物などが挙げられる。

アニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートの塩、などが挙げられる。

これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。

インク中における界面活性剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濡れ性、吐出安定性に優れ、画像品質が向上する点から、０．００１質量％以上５質量％以下が好ましく、０．０５質量％以上５質量％以下がより好ましい。

＜消泡剤＞
消泡剤としては、特に制限はなく、例えば、シリコーン系消泡剤、ポリエーテル系消泡剤、脂肪酸エステル系消泡剤などが挙げられる。これらは、１種を単独で用いても、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、破泡効果に優れる点から、シリコーン系消泡剤が好ましい。

＜防腐防黴剤＞
防腐防黴剤としては、特に制限はなく、例えば、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オンなどが挙げられる。

＜防錆剤＞
防錆剤としては、特に制限はなく、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウムなどが挙げられる。

＜ｐＨ調整剤＞
ｐＨ調整剤としては、ｐＨを７以上に調整することが可能であれば、特に制限はなく、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミンなどが挙げられる。

インクの物性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粘度、表面張力、ｐＨ等が以下の範囲であることが好ましい。

インクの２５℃での粘度は、印字濃度や文字品位が向上し、また、良好な吐出性が得られる点から、５ｍＰａ・ｓ以上３０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、５ｍＰａ・ｓ以上２５ｍＰａ・ｓ以下がより好ましい。ここで、粘度は、例えば回転式粘度計（東機産業社製ＲＥ−８０Ｌ）を使用することができる。測定条件としては、２５℃で、標準コーンローター（１°３４’×Ｒ２４）、サンプル液量１．２ｍＬ、回転数５０ｒｐｍ、３分間で測定可能である。

インクの表面張力としては、記録媒体上で好適にインクがレベリングされ、インクの乾燥時間が短縮される点から、２５℃で、３５ｍＮ／ｍ以下が好ましく、３２ｍＮ／ｍ以下がより好ましい。

インクのｐＨとしては、接液する金属部材の腐食防止の観点から、７〜１２が好ましく、８〜１１がより好ましい。

＜記録媒体＞
記録に用いる記録媒体としては、特に限定されないが、普通紙、光沢紙、特殊紙、布、フィルム、ＯＨＰシート、汎用印刷紙等が挙げられる。

また、液体を吐出する装置は、液体部と液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置を含むが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置等が含まれる。

また、液体を吐出する装置は、他にも、用紙の表面を改質する等の目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液を、ノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置等を含む。

液体吐出ヘッドは、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）、発熱抵抗体等の電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータ等が圧力発生手段として使用できる。

液体吐出ユニットは、液体吐出ヘッドに機能部品及び機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。液体吐出ユニットは、例えば、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、及び主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたもの等を含む。

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッド、機能部品、及び機構が締結、接着、係合等で互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているもの等を含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品及び機構が互いに着脱可能に構成されていてもよい。

例えば、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されている液体吐出ユニットがある。また、チューブ等で互いに接続されることにより、液体吐出ヘッドとヘッドタンクが一体化されている液体吐出ユニットがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

また、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されている液体吐出ユニットがある。

また、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されている液体吐出ユニットがある。また、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されている液体吐出ユニットがある。

また、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されている液体吐出ユニットがある。

また、ヘッドタンク又は流路部品が取付けられた液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されている液体吐出ユニットがある。このチューブを介して、液体貯留源の液体が液体吐出ヘッドに供給される。

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

なお本明細書では、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。また、記録媒体、メディア、被印刷物は、いずれも同義語とする。

以下では、インク等の液体を吐出させて対象物に画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置を例として説明する。

上記のように、インクジェット印刷では、インクの乾燥が必要となる。パーソナル機といった低速機では、インクによる紙の湿潤に関する課題はあるものの、自然乾燥させることで致命的な問題は発生していない。一方高速機（例えばラインヘッド等を利用して高速に印刷することが可能な装置）では、自然乾燥では印刷速度に乾燥が追いつかず、印刷物の排出後に重ねてストックした場合に、裏移り、ブロッキング、その結果による色抜け等が発生する可能性がある。このため、インクジェット印刷による高速機では、インクを乾燥させる機能を備える必要がある。

乾燥手段としては、ドラムを暖めることによるドラム乾燥、ハロゲンランプや赤外線ヒータを当てることにより乾燥させる輻射乾燥、温風を吹き付けることによる温風乾燥等が知られている。これらの乾燥手段は、電子写真における定着工程に相当し、低消費エネルギーというインクジェット技術のメリットを低減させる。

乾燥させる対象はインク等の対象物上に吐出された液体であり、対象物や構成部品（ローラ等）の加熱は不必要なエネルギーの消費を招く。当該液体のみの選択乾燥を行う手段としては、マイクロ波、高周波誘電等の誘電体の双極子の摩擦損失を利用した手段が挙げられる。このような手段では、発熱量は誘電体の誘電率と正接損失に依存している。発熱量は、水が極端に高い値を示している。従ってインクで画像が形成された対象物において、対象物は加熱されず、インクに含まれる水分等の誘電体成分のみが加熱される。さらに、加熱された熱量だけが高周波電界における電力損失となるため、エネルギー効率として圧倒的に優位となる。

高周波誘電では、カーボンブラック粒子を用いた黒インクのように、導電性物質を含むインクを用いることを考慮する必要がある。カーボンブラックは、濃度、質感、発色性等の面から顔料の成分として優れているため、黒インクで一般的に使用されている。

カーボンブラックがインク中に分散された状態では導電性を示さない。しかし、例えば黒のベタ画像において、乾燥が進行してカーボンブラック粒子が凝集した状態になると、画像面方向に導電性を示すようになる。高周波誘電加熱は、誘電体を加熱させるが、加熱対象内に導電体が存在すると、当該導電体の抵抗により発熱する誘導加熱現象が起こる場合がある。従って、導電性物質を含むインク（例えば、カーボンブラック粒子を含む黒インク等）を含む画像を高周波誘電加熱により乾燥させる場合には、誘導加熱による温度上昇等の不具合が生じないように、画像に印加される電力を適切に調整する必要がある。

図１は、実施形態に係る画像形成装置１の全体構成例を示す図である。本例に係る画像形成装置１は、給紙ロール１１、液体吐出ヘッド１２（吐出部）、高周波乾燥装置１３（乾燥装置）、補助乾燥装置１４、及び巻取ロール１５を含む。

給紙ロール１１は、印刷前の連続紙タイプの対象物２１を巻回しており、印刷の進行に伴い対象物２１を液体吐出ヘッド１２側へ繰り出していく。

液体吐出ヘッド１２は、給紙ロール１１から送られてきた対象物２１にインクを吐出して画像を形成する。インクは、導電性物質を含む液体の一例であり、代表的なものはカーボンブラック粒子を含む黒インクであるが、これに限られるものではない。導電性物質を含む液体は、磁性インク、カーボンブラック粒子以外の導電性物質を含む黒色以外の色のインク、導電性物質を含むコーティング液等であってもよい。また、液体吐出ヘッド１２は、導電性物質を含まない液体を吐出してもよい。

高周波乾燥装置１３は、対象物２１上に吐出された液体（画像を形成するインク等）を高周波誘電加熱により加熱する装置である。本実施形態においては、高周波乾燥装置１３により対象物２１上の液体を６〜７割程度乾燥させる。高周波乾燥装置１３の具体的構成については後に詳述する。

補助乾燥装置１４は、高周波乾燥装置１３により加熱された対象物２１上の液体を更に加熱する。本実施形態においては、高周波乾燥装置１３により乾燥しきれなかった液体を補助乾燥装置１４により完全に乾燥させる。補助乾燥装置１４の具体的構成は特に限定されるべきものではないが、例えば温風を対象物２１に吹き付ける構成、対象物２１をヒートドラムに接触させる構成等であり得る。

巻取ロール１５は、高周波乾燥装置１３及び補助乾燥装置１４により液体が乾燥された（画像が定着された）後の対象物２１を巻き取る。

なお、上記構成は例示であって、画像形成装置１の実施形態はこれに限られるものではない。例えば、上記構成においては対象物２１として連続紙が用いられているが、所定サイズ（Ａ４、Ｂ５等）の複数の対象物を用いてもよい。また、上記構成においては、液体吐出ヘッド１２、高周波乾燥装置１３、及び補助乾燥装置１４がそれぞれ１つずつ配置されているが、これらはそれぞれ複数配置されてもよい。また、画像形成装置１は、対象物に画像を形成する機能を含む装置であればよく、いわゆるプリンタに限られず、複写機、ファクシミリ、複合機等であってもよい。

図２は、実施形態に係る高周波乾燥装置１３の構成例を示す図である。本例に係る高周波乾燥装置１３は、高周波電源３１（電源）、電極３２、及び整合器３３を含む。

高周波電源３１は、高周波を発生させる回路であり、例えばＭＨｚオーダーの高周波電圧を発生し、ｋＷオーダーの電力を出力する。

電極３２は、対象物２１の搬送方向に沿って配列された複数のロッド状の導電体３５を含む。高周波電源３１から出力された高周波電圧を各導電体３５に印加し、隣り合う導電体３５の極性が交互に切り換わることにより、隣り合う導電体３５の間に高周波電界（磁場）が発生する。当該高周波電界が対象物２１上の液体２２に照射されることにより、液体２２が加熱される。

整合器３３は、高周波電源３１の出力インピーダンスと、電極３２と液体２２を含む負荷の合成インピーダンスとを整合させる回路である。

図３は、実施形態に係る整合器３３の回路構成例を示す図である。本例に係る整合器３３は、コイル４１、第１の可変容量コンデンサ４２、第２の可変容量コンデンサ４３、及び設定部４４を含む。第１の可変容量コンデンサ４２は、高周波電源３１及び電極３２に対して並列に接続されている。コイル４１及び第２の可変容量コンデンサ４３は、高周波電源３１及び電極３２に対して直列に接続されている。第１の可変容量コンデンサ４２及び第２の可変容量コンデンサ４３の静電容量は、設定部４４からの制御信号に応じて変化する。

合成インピーダンスは、負荷の状態（対象物２１上の液体２２の残量等）に応じて変化する。高周波電源３１からの入力波に対する反射波をモニタすることにより、出力インピーダンスが一定の値（例えば５０Ω）となるように第１の可変容量コンデンサ４２及び第２の可変容量コンデンサ４３を制御することができる。このような負荷の状態に応じた自動整合により、対象物２１上の液体２２の乾燥が進行して合成インピーダンスが変化しても、電力を効率的に液体２２に印加することができる。

しかし、本実施形態においては、液体２２の乾燥状態に応じた整合状態の調整（自動整合）を行わず、出力インピーダンスと合成インピーダンスとを、電極３２から発生する高周波電界が照射される対象物２１上の領域に液体２２が最大量付着し、且つ当該液体２２が未乾燥であるベタ画像未乾燥状態における整合状態に固定する。このような整合状態の固定（固定整合）を行う具体的方法は、整合器３３の回路構成に応じて適宜選択されるべきものであるが、図３に示す回路構成例においては、可変容量コンデンサ４２，４３の値を、ベタ画像未乾燥状態において出力インピーダンスが所定値（例えば５０Ω）となるように固定すればよい。

図４は、比較例に係る自動整合の実行時における液体２２の乾燥状態の変化例を概念的に示す図である。図５は、比較例に係る自動整合の実行時における液体２２の乾燥特性例を示すグラフである。自動整合とは、液体２２の乾燥状態に合わせて整合器３３の特性（図３に示す構成例においては可変容量コンデンサ４２，４３の静電容量）を自動的に調整する方法である。

図４は、液体２２としてのインクに含まれる主な要素を示している。吐出直後等の未乾燥な状態１においては、インクは水、溶剤、及びカーボンブラック粒子（ＣＢ）を含んでいる。その後、乾燥がある程度進行すると、高周波誘電により水が蒸発し、インクは溶剤及びカーボンブラック粒子が残留した状態２となる。その後、乾燥が更に進行すると、高周波誘電により溶剤が蒸発し、インクはカーボンブラック粒子が凝集した状態３となる。

図５は、インクの乾燥重量（蒸発したインク成分の重量）とインクに印加される電力との関係を示しており、上記各状態１〜３におけるインクへの電力の入りやすさを示している。状態１から状態２へ移行するに従い、インクへ印加される電力は徐々に小さくなる。これは、初期の状態１においてはある程度の電力が印可されるが、水の蒸発が進みインク膜厚が薄くなると、インピーダンスが大きくなるためである（高周波誘電加熱においては、負荷の容量とｔａｎδが大きいほど加熱されやすい。）。ただし、残留している溶剤の誘電率やｔａｎδが水と比較して大きい場合には、インクへ印加される電力は状態２の方が大きくなる場合がある。状態３において、溶剤が蒸発してカーボンブラック粒子が凝集すると、カーボンブラック粒子のインピーダンスが小さくなり、インクに印加される電力量は急激に上昇する。このとき、急激な温度上昇が生じ、コックリング、焦げ付き、スパーク等の不具合が生ずる可能性がある。

図６は、実施形態に係る固定整合の実行時における液体２２の乾燥状態の変化例を概念的に示す図である。図７は、実施形態に係る固定整合の実行時における液体２２の乾燥特性例を示すグラフである。固定整合とは、液体２２の乾燥状態に関わらず、整合器３３の特性（図３に示す構成例においては可変容量コンデンサ４２，４３の静電容量）をベタ画像未乾燥状態における整合状態に保つ方法である。

本実施形態においては、整合器３３の特性がベタ画像未乾燥状態における整合状態に固定されているため、インクの乾燥が進行して合成インピーダンスが変化すると、出力インピーダンスと合成インピーダンスとの整合が徐々に崩れ、インクに印加される電力量が徐々に減少していく。これにより、カーボンブラック粒子が凝集した状態（状態３）になることを避けることができる。

なお、上記のような固定整合は、状況に応じて解除されてもよい。例えば、導電性物質を含まない液体のみを乾燥させる場合には、自動整合を行ってもよい。すなわち、本例においては、所定の条件が満たされる場合（導電性物質を含まない液体のみを乾燥させる場合等）には、可変容量コンデンサ４２，４３の静電容量を合成インピーダンスの変化（当該液体の乾燥状態）に応じて変化させてもよい。

図８は、出力電力とインク残重量との関係を固定整合と自動整合との間で比較した比較例を示す図である。本例は、カーボンブラック粒子を含む黒インクをコート紙に吐出した場合の例である。

自動整合の場合には、高周波電源３１からの出力電力の増加に伴いインク残重量が減少し、出力電力が９００Ｗに至ったときにインク残重量が略０％となる。このとき、凝集したカーボンブラック粒子に起因する誘導加熱現象が起こり、コート紙に焦げ付きが発生した。

これに対し、固定整合の場合には、インク残重量は、４０％程度となるまでは出力電力の増加に伴い減少するが、４０％より低くなると出力電力が増加しても減少しなくなる。これは、インク残重量が４０％より低くなった状態では、出力インピーダンスと合成インピーダンスとの整合状態が崩れ、高周波電源３１から出力された電力がインクに印加されなくなるためと考えられる。これにより、高周波乾燥装置１３によってはカーボンブラック粒子が凝集するまでインクの乾燥が進行することはなく、誘導加熱現象による急激な温度上昇の発生を防ぐことが可能となる。高周波乾燥装置１３によって乾燥しきれなかったインクの残留成分（溶剤等）は、補助乾燥装置１４により完全に乾燥される。

以上のように、本実施形態は、出力インピーダンスと合成インピーダンスとの整合状態を最適点から意図的に外すことを特徴の１つとする。そのため、高周波電源３１からの入力電力の反射量が比較的大きくなり、電力効率の観点では不利といえる。しかしながら、ＦＥＴ（Field Effect Transistor）でのロスが少ない方式、例えばＥ級アンプ方式等の高周波電源３１を使用することにより、このような欠点を最小限に抑えることが可能である。

以上のように、本実施形態によれば、整合器３３における整合状態をベタ画像未乾燥状態に固定することにより、液体２２の乾燥の進行を適度な状態（導電性物質が凝集する前の状態）でとどめ、誘導加熱現象による急激な温度上昇を避けることが可能となる。これにより、簡素な構成で導電性物質を含む液体２２を乾燥させる際の安全性を向上させることが可能となる。

＜実施例＞
以下に、実施例を示して本実施形態を更に具体的に説明するが、実施形態はこれらの実施例に限定されるものではない。特に明記しない限り、以下の記載において部は質量部を示す。

＜自己分散型顔料分散液の調製（調製例１）＞
Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ（登録商標）１０００（ＢＥＴ表面積３４３ｍ^２／ｇ、およびＤＢＰＡ１０５ｍＬ／１００ｇを有するカーボンブラック）１００ｇとスルファニル酸１００ミリモル、およびイオン交換高純水１Ｌを室温環境下Ｓｉｌｖｅｒｓｏｎミキサー（６０００ｒｐｍ）で混合した。得られたスラリーのｐＨが４より高い場合は、硝酸１００ミリモルを添加する。３０分後に、少量のイオン交換高純水に溶解された亜硝酸ナトリウム（１００ミリモル）を上記混合物にゆっくりと添加した。さらに、撹拌しながら６０℃に加温し、１時間反応させた。カーボンブッラクにスルファニル酸を付加した改質顔料が生成できた。次いで、１０％テトラブチルアンモニウムヒドロキシド溶液（メタノール溶液）でｐＨを９に調整することにより、３０分後に改質顔料分散体が得られた。少なくとも１つのスルファニル酸基またはスルファニル酸テトラブチルアンモニウム塩と結合した改質顔料を含んだ分散体とイオン交換高純水を用いて透析膜を用いた限外濾過を行い、さらに超音波分散を行って顔料固形分を２０％に濃縮した改質顔料分散体を得た。表面処理レベルは０．７５ｍｍｏｌ／ｇであり、粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）で測定された粒子径（Ｄ５０）は１２０ｎｍであった。

＜樹脂被覆型顔料分散液の調製（調製例２）＞
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、スチレン１１．２ｇ、アクリル酸２．８ｇ、ラウリルメタクリレート１２．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート４．０ｇ、スチレンマクロマー４．０ｇ、及びメルカプトエタノール０．４ｇを混合し、６５℃に昇温した。次に、スチレン１００．８ｇ、アクリル酸２５．２ｇ、ラウリルメタクリレート１０８．０ｇ、ポリエチレングリコールメタクリレート３６．０ｇ、ヒドロキシルエチルメタクリレート６０．０ｇ、スチレンマクロマー３６．０ｇ、メルカプトエタノール３．６ｇ、アゾビスメチルバレロニトリル２．４ｇ、及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を２．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。滴下後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇ及びメチルエチルケトン１８ｇの混合溶液を０．５時間かけて、フラスコ内に滴下した。６５℃で１時間熟成した後、アゾビスメチルバレロニトリル０．８ｇを添加し、更に１時間熟成した。反応終了後、フラスコ内にメチルエチルケトン３６４ｇを添加し、濃度が５０質量％のポリマー溶液Ａを８００ｇ得た。
このポリマー溶液Ａを２８ｇと、Ｃ．Ｉ．カーボンブラック（デグサ社製、ＦＷ１００）を４２ｇ、１ｍｏｌ／Ｌの水酸化カリウム水溶液１３．６ｇ、メチルエチルケトン２０ｇ、及びイオン交換水１３．６ｇを十分に攪拌した後、ロールミルを用いて混練した。得られたペーストを純水２００ｇに投入し、充分に攪拌した後、エバポレータ用いてメチルエチルケトン及び水を留去した。更に粗大粒子を除くためにこの分散液を平均孔径５．０μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルタにて加圧濾過し、顔料固形分１５質量％、固形分濃度２０質量％のカーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液が得られた。カーボンブラック顔料含有ポリマー微粒子分散液におけるポリマー微粒子について、粒子径（Ｄ５０）を粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）により測定したところ１０４ｎｍであった。

＜高分子分散剤型顔料分散体−１(調製例３）＞
・ＮＩＰＥＸ１５０（カーボンブラック、オリオンエンジニアドカーボンズ社製）
・・・１５．０質量部
・高分子分散剤（ＢＹＫＪＥＴ−９１５１、有効成分１００％、ビックケミー社製）
・・・・３．８質量部
・イオン交換水 ・・・８０．０質量部
分散剤をイオン交換水に加えて溶解し、カーボンブラックＮＩＰＥＸ１５０を混合、撹拌し充分に湿潤したところで、混練装置（ダイノーミル ＫＤＬ Ａ型、ＷＡＢ社製）に直径０．５ｍｍジルコニアビーズを充填して、２０００ｒｐｍで６０分間混練を行なった。ジルコニアビーズを取り出して平均孔径が１μｍのフィルタでろ過して、顔料固形分濃度が１５質量％である高分子分散剤型顔料分散体−１を得た。

＜高分子分散剤型顔料分散体−２(調製例４）＞
・ＮＩＰＥＸ１５０（カーボンブラック、オリオンエンジニアドカーボンズ社製）
・・・１５．０質量部
・高分子分散剤（ＢＹＫＪＥＴ−９１５１、有効成分１００％、ビックケミー社製）
・・・・７．５質量部
・イオン交換水 ・・・８０．０質量部
分散剤をイオン交換水に加えて溶解し、カーボンブラックＮＩＰＥＸ１５０を混合、撹拌し充分に湿潤したところで、混練装置（ダイノーミル ＫＤＬ Ａ型、ＷＡＢ社製）に直径０．５ｍｍジルコニアビーズを充填して、２０００ｒｐｍで６０分間混練を行なった。ジルコニアビーズを取り出して平均孔径が１μｍのフィルタでろ過して、顔料固形分濃度が１５質量％である高分子分散剤型顔料分散体−２を得た。

＜界面活性剤分散型顔料分散体（調製例５）＞
カーボンブラック １７５質量部
（ＮＩＰＥＸ１６０、ｄｅｇｕｓｓａ社製、ＢＥＴ比表面積１５０ｍ^２／ｇ、
平均一次粒径２０ｎｍ、ｐＨ４．０、ＤＢＰ吸油量６２０ｇ／１００ｇ）
ナフタレンスルホン酸ナトリウムホルマリン縮合物 １７５質量部
（竹本油脂株式会社製パイオニンＡ−４５−ＰＮ、ナフタレンスルホン酸２量体、
３量体、及び４量体の合計含有量＝５０質量％）
蒸留水 ６５０質量部
上記の混合物をプレミックスし、混合スラリー（ａ）を作製した。これをディスクタイプのメディアミル(アシザワ・ファインテック株式会社製、ＤＭＲ型)で０．０５ｍｍジルコニアビーズ、充填率５５％を用いて周速１０ｍ／ｓ、液温１０℃で３分間循環分散し、遠心分離機(久保田商事株式会社製、Ｍｏｄｅｌ−７７００)で粗大粒子を遠心分離し、顔料濃度が１３質量％となる界面活性剤分散型顔料分散体を得た。

＜ポリウレタン樹脂水分散体−１（調製例６）＞
撹拌機及び加熱器を備えた簡易加圧反応装置に、Ｍｎ２０００の結晶性ポリカーボネートジオール［デュラノールＴ６００２、旭化成ケミカルズ（株）製］２８７．９部、１，４ブタンジオール３．６部、ＤＭＰＡ８．９部、水添ＭＤＩ９８．３部及びアセトン３２６．２部を、窒素を導入しながら仕込んだ。
その後９０℃に加熱し、８時間かけてウレタン化反応を行い、プレポリマーを製造した。
反応混合物を４０℃に冷却後、トリエチルアミン６．８部を添加・混合し、更に水５６８．８部を加え回転子−固定子式方式の機械乳化機で乳化することで水性分散体を得た。
得られた水性分散体に撹拌下、１０％のエチレンジアミン水溶液を２８．１部加え、５０℃で５時間撹拌し、鎖伸長反応を行った。
その後、減圧下に６５℃でアセトンを除去し、水分調節をして、固形分４０質量％のポリウレタン樹脂水分散体−１を得た。ポリウレタン樹脂水分散体−１について、樹脂粒子の平均粒子径（Ｄ５０）を粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）により測定したところ４２ｎｍであった。

＜ポリウレタン樹脂水分散体−２（調製例７）＞
トリエチルアミン添加量を８．０部に変更する以外は（調製例６）と同様にして、ポリウレタン樹脂水分散体−２を得た。ポリウレタン樹脂水分散体−２について、樹脂粒子の平均粒子径（Ｄ５０）を粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）により測定したところ２５ｎｍであった。

＜ポリウレタン樹脂水分散体−３（調製例８）＞
トリエチルアミン添加量を１０．０部に変更する以外は、（調製例６）と同様にして、ポリウレタン樹脂水分散体−３を得た。ポリウレタン樹脂水分散体−３について、樹脂粒子の平均粒子径（Ｄ５０）を粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）により測定したところ１５ｎｍであった。

＜ポリウレタン樹脂水分散体−４（調製例９）＞
トリエチルアミン添加量を４．９部に変更する以外は、（調製例６）と同様にして、ポリウレタン樹脂水分散体−４を得た。ポリウレタン樹脂水分散体−４について、樹脂粒子の平均粒子径（Ｄ５０）を粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）により測定したところ７９ｎｍであった。

＜アクリル-シリコーン樹脂水分散体−１（調製例１０）＞
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、ラテムルＳ−１８０ １７．５ｇ、イオン交換水３５０ｇを加え混合し、６５℃に昇温した。
昇温後、反応開始剤であるｔ−ブチルパーオキソベンゾエート３．０ｇ、イソアスコルビン酸ナトリウム１．０ｇを加え、５分後にメタクリル酸メチル４５ｇ、メタクリル酸２エチルヘキシル１６０ｇ、アクリル酸５ｇ、メタクリル酸ブチル４５ｇ、メタクリル酸シクロヘキシル３０ｇ、ビニルトリエトキシシラン１５ｇ、ラテムルＳ−１８０ ８．０ｇ、及びイオン交換水３４０ｇを混合し、３時間かけて滴下を行った。
その後、８０℃で２時間加熱熟成を行った後、常温まで冷却し水酸化ナトリウムでｐＨを７〜８に調整した。
エバポレータ用いてエタノールを留去し、水分調節をして、固形分４０質量％のアクリル−シリコーン樹脂水分散体−１溶液７３０ｇを作製した。アクリル−シリコーン樹脂水分散体−１について、樹脂粒子の平均粒子径（Ｄ５０）を粒度分布測定装置（日機装株式会社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）により測定したところ４３ｎｍであった。

＜アクリル−シリコーン樹脂水分散体−２（調製例１１）＞
機械式攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、還流管、及び滴下ロートを備えた１Ｌのフラスコ内を充分に窒素ガス置換した後、イオン交換水３５０ｇに、８．０ｇのラテムルＳ−１８０（花王社製、反応性陰イオン性界面活性剤）を加えて混合し、６５℃に昇温した。
次いで、反応開始剤のｔ−ブチルパーオキソベンゾエート３．０ｇ、イソアスコルビン酸ナトリウム１．０ｇを加え、５分後にメタクリル酸メチル４５ｇ、メタクリル酸−２−エチルヘキシル１６０ｇ、アクリル酸５ｇ、メタクリル酸ブチル４５ｇ、メタクリル酸シクロヘキシル３０ｇ、ビニルトリエトキシシラン１５ｇ、ラテムルＳ−１８０ ８．０ｇ、及びイオン交換水３４０ｇの混合物を、３時間かけて滴下した。次いで、８０℃で２時間加熱熟成した後、常温まで冷却し、水酸化ナトリウムでｐＨを７〜８に調整した。次いでエバポレータによりエタノールを留去し、水分調節をして、固形分４０％のアクリル−シリコーンポリマー微粒子分散体７３０ｇを得た。分散体中のポリマー微粒子の体積平均粒径（Ｄ５０）を、粒度分布測定装置（日機装社製、ナノトラックＵＰＡ−ＥＸ１５０）で測定したところ１２５ｎｍであった。

−インクジェット記録用インクの作製−
＜インク１＞
攪拌機を備えた容器に、下記に示す成分を入れ、３０分程度攪拌して均一にした。
１．３−ブタンジオール２０質量部
３−メチル−１．３−ブタンジオール１０質量部
トリエチレングリコール８質量部
２−エチル−１．３−ヘキサンジオール２質量部
界面活性剤（ＴＥＧＯ ＷＥＴ２７０（Ｄｕｐｏｎｔ社製））０．５質量部
次いで、自己分散型顔料分散体（調製例１）を顔料固形分量で５．０質量部および高純水を加え、６０分程度攪拌して均一にした。
さらにポリウレタン樹脂水分散体−１（調製例６）を固形分量で３質量部加え、３０分攪拌してインクを均一にした。
このインクジェット記録用インクを平均孔径１．２μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルタにて加圧濾過し、粗大粒子およびごみを除去してインク１のインクジェット記録用インクを作製した。

＜インク２〜８＞
インク１と同様に、表１に示した水溶性有機溶剤、界面活性剤を混合攪拌し、水分散性着色剤（顔料分散体）、高純水を加えて混合攪拌し、さらには水分散性の樹脂（上記調製例６から１１で作製した樹脂粒子）を混合攪拌しインクを均一とした。このインクジェット記録用インクを平均孔径１．２μｍのポリビニリデンフロライドメンブランフィルタにて加圧濾過し、粗大粒子およびごみを除去してインク２〜８のインクジェット記録用インクを作製した。

＜ウレタン樹脂エマルションＡの調製＞
撹拌機、還流冷却管、及び温度計を挿入した反応容器に、ポリライトＯＤ−Ｘ−２４２０（ＤＩＣ社製、ポリエステルポリオール）１５００ｇ、２，２−ジメチロールプロピオン酸（ＤＭＰＡ）２２０ｇ、及びＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）１３４７ｇを窒素雰囲気下で仕込み、６０℃に加熱してＤＭＰＡを溶解させた。
次いで、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート１４４５ｇ、及びジブチルスズジラウリレート（触媒）２．６ｇを加えて９０℃まで加熱し、５時間かけてウレタン化反応を行い、イソシアネート末端ウレタンプレポリマーを得た。この反応混合物を８０℃まで冷却し、さらにトリエチルアミン１４９ｇを添加・混合したものの中から４３４０ｇを抜き出して、強撹拌下、水５４００ｇ及びトリエチルアミン１５ｇの混合溶液の中に加えた。
次いで、氷１５００ｇを投入し、３５質量％の２−メチル−１，５−ペンタンジアミン水溶液６２６ｇを加えて鎖延長反応を行い、固形分濃度が３０質量％となるように溶媒を留去し、得られた樹脂エマルジョンをペイントコンディショナー（レッドデビル社製、５０〜１４２５ｒｐｍの範囲で速度調節可能）で分散処理し、固形分濃度４０．０質量％、Ｔｇ１０℃のポリエステル系ウレタン樹脂エマルションＡを得た。
なお、ＴｇはＤＳＣ（リガク社製Ｔｈｅｒｍｏ ｐｌｕｓ ＥＶＯ２／ＤＳＣ）にて測定した。

＜アクリル樹脂エマルションＢの調製＞
アクリル樹脂エマルションＢとして、ボンコートＣＦ−６１４０（ＤＩＣ社製、Ｔｇ１２℃）を用いた。

＜エチレン酢酸ビニル樹脂エマルションＣの調製＞
エチレン酢酸ビニル樹脂エマルションＣとして、Ｓ−４００ＨＱ（スミカケムテックス社製、Ｔｇ０℃）を用いた。

（インクの調製）
＜顔料分散体の調製＞
＜＜ブラック顔料分散体の調製＞＞
東海カーボン社製のカーボンブラック：シーストＳＰ（ＳＲＦ−ＬＳ）１００ｇを、２．５Ｎ（規定）の次亜塩素酸ナトリウム溶液３０００ｍＬに添加し、温度６０℃、速度３００ｒｐｍで攪拌し、１０時間反応させて酸化処理を行い、カーボンブラックの表面にカルボン酸基が付与された顔料を得た。この反応液を濾過し、濾別したカーボンブラックを水酸化ナトリウム溶液で中和し、限外濾過を行った。
次いで、該顔料分散体とイオン交換水を用いて透析膜による限外濾過を行い、更に、超音波分散を行って、顔料固形分を２０％に濃縮した体積平均粒径１００ｎｍのブラック顔料分散体を得た。

＜＜シアン顔料分散体の調製＞＞
ブラック顔料分散体の調製において、使用する色材を東洋インキ社製銅フタロシアニン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４、商品名：ＬＸ４０３３）に代えた以外は同様にして体積平均粒径７５ｎｍのシアン顔料分散体を得た。

＜＜マゼンタ顔料分散体の調製＞＞
ブラック顔料分散体の調製において、使用する色材をＳｕｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ社製Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２に代えた以外は同様にして体積平均粒径７３ｎｍのマゼンタ顔料分散体を得た。

＜＜イエロー顔料分散体の調製＞＞
ブラック顔料分散体の調製において、使用する色材を大日精化工業社製イエロー顔料（ピグメントイエロー７４、商品名：イエローＮＯ．４６）に代えた以外は同様にして体積平均粒径８２ｎｍのイエロー顔料分散体を得た。

＜インクの調製方法＞
表２に記載した通りの処方（質量％）で各成分を混合攪拌し、０．２μｍポリプロピレンフィルターにて濾過することにより、インク９〜１４を調製した。なお、界面活性剤は、ＦＳ−３００（ＤｕＰｏｎｔ社製フッ素系界面活性剤）を使用した。

＜＜蒸発率８０％時の導電率＞＞
インクをφ４０ｍｍシャーレに１ｇ滴下し、５０℃環境下で放置し、インク蒸発率が８０％となるまで、乾燥した。この乾燥サンプルについて、ロレスターＧＰ（日本測器株式会社製）を用いて、導電率の測定を行った。インクの重量変化を確認することにより、インクの蒸発率を確認した。具体的には、インク１ｇが０．２ｇになったときの導電率を測定した。

（インクの特徴）
以下に、本実施形態における「液体」の一例としての「インク」の特徴について説明する。

インクは、上記蒸発率８０％時の導電率が０．０１０Ｓ／ｍ以下であることが好ましい。導電率が０．０１０Ｓ／ｍ以下であることにより、誘電加熱方式のインクジェット画像形成装置において、顔料を有するインクを用いた場合に生じる、画像の黄変の問題を有効に防止することができる。

インクの蒸発率８０％時の導電率は、実用上の観点から、０．００３Ｓ／ｍから０．０１０Ｓ／ｍの範囲であることがより好ましい。

インク中における、樹脂と顔料との質量比率（樹脂／顔料）は、０．５以上０．８未満であることが好ましい。親水性基を含む樹脂を用いることで、樹脂が少量でもインク中で安定に分散し、顔料と樹脂とがインク中で均一に分散する。インク中の樹脂と顔料との質量比率（樹脂／顔料）が、０．５以上０．８未満であれば、水分蒸発時の粘度上昇を抑制し、高い吐出信頼性を確保することができる。

インク中の樹脂として、親水性基及び疎水性基を有する樹脂を添加することが好ましい。これは、親水性基の存在により、上記樹脂が少量でもインク中で安定に分散し、顔料の分散体又は分散助剤として作用するためと考えられる。インク中でカーボンブラック等の顔料と樹脂とが均一に分散することで、印字・乾燥後の画像状態においても顔料と樹脂とが均一に層を形成する。これにより、顔料粒子間に樹脂が存在することで、画像層中で顔料同士の接触確率が低くなり、導電体としての作用を抑制することで、乾燥時における画像の黄変を抑制できると考えられる。

カーボンブラックを含む黒インク中にマゼンタ（Ｍ）顔料、シアン（Ｃ）顔料、及びイエロー（Ｙ）顔料を含ませることが好ましい。これにより、電磁波を乾燥に用いる場合の黒色画像濃度向上と、黄変を防ぐことの両立を達成することができる。詳細な機構は判明していないが、Ｍ、Ｃ、及びＹの顔料を全て含むことで黒色濃度を上げることができ、また、Ｍ、Ｃ、及びＹの顔料は導電性が低いために、カーボンブラック顔料間での導電性が下がり、黄変を防ぐことができるのではないかと推測される。つまり、黒インク中で、カーボンブラックとその他の顔料（Ｍ、Ｃ、及びＹの顔料）とが分散されていることが重要である。この場合には、記録媒体上に付与された黒インク中にカーボンブラックとその他の顔料（Ｍ、Ｃ、及びＹの顔料）とが混ざり合って存在していることにより、黒インクの導電性が下がり、黒色濃度が良好となり、黄変を防ぐことが可能となる。

Ｍインク、Ｃインク、及びＹインクを重ね打ちして黒色を出すことは通常行われているが、このような方法で表現された黒色は、上記のようなカーボンブラックを含む黒インクを用いた場合よりも黒色濃度が劣り、また色味もカーボンブラックを含む黒インクより劣る。

以上から、カーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料を組み合わせて用いることで、インクの導電性が下がり、電磁波により加熱しても黄変の起こらない画像を形成することができる。また、これらの配合量を適切な範囲にすることで、十分な黒色濃度が得られる。

インク中における色材の含有量は、画像濃度の向上、良好な吐出安定性等の点から、０．１質量％以上１５質量％以下が好ましく、１質量％以上１０質量％以下がより好ましい。

カーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料を含む黒インク中におけるカーボンブラックの含有量の下限値は、１．０質量％以上であることが好ましく、２．０質量％以上であることがより好ましい。また、当該黒インク中におけるカーボンブラックの含有量の上限値は、３．２質量％以下であることが好ましく、３．０質量％以下であることがより好ましい。画像の黒色濃度を向上するためには、カーボンブラックを１．０質量％以上含むことが好ましい。また、画像の黄変を防ぐためには、カーボンブラックの含有量は３．２質量％以下であることが好ましい。

カーボンブラック顔料間での導電性を下げ、黄変を防ぐという観点から、マゼンタ顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料の合計含有量が、インク全量に対して０．１質量％以上５質量％以下であることが好ましい。

８０％蒸発時の導電率は、例えば、インク中におけるカーボンブラックと樹脂との比率、樹脂の種類、カーボンブラックとその他の顔料との比率等を変更することにより制御可能である。凝集することで導電性を示すカーボンブラック同士が凝集しないよう、その間に絶縁物質が挟まれるようにすればよい。

＜変形例＞
以下に、本実施形態の変形例を示す。図９は、実施形態の変形例に係る画像形成装置の加熱部１０１の構成例を示す図である。加熱部１０１は、図１に示す液体吐出ヘッド１２により液体が吐出された後の対象物２１を加熱して乾燥させる部分である。加熱部１０１は、接触加熱手段１１０を構成する１０個の加熱ローラ１１１（１１１Ａ〜１１１Ｊ）、加熱ドラム１１２、及び加熱ローラ１１１（１１１Ａ〜１１１Ｊ）に対象物２１が接触するように案内する接触案内ローラ１１３（１１３Ａ〜１１３Ｊ）を備えている。

また、加熱部１０１は、接触加熱手段１１０に対象物２１を案内する案内ローラ１１７Ａ〜１１７Ｄと、対象物２１を加熱ドラム１１２に巻き付ける案内ローラ１１７Ｅとを備えている。さらに、加熱部１０１は、接触加熱手段１０から出た対象物２１を案内する案内ローラを兼ねた加熱ローラ１１４Ａ，１１４Ｂを備えている。

案内ローラ１１７Ｃ，１１７Ｃの上部には、上記高周波乾燥装置１３が配置されている。これにより、対象物２１上の液体は、接触加熱手段１１０に加熱される前に高周波加熱により加熱される。

接触加熱手段１０は、１０個の加熱ローラ１１１（１１１Ａ〜１１１Ｊ）が加熱ドラム１１２の周囲に円弧状に配置されて構成されている。ここでは、加熱ドラム１１２の中心から各加熱ローラ１１１の中心までの距離を同じくして配置しているが、加熱ドラム１１２の中心と円弧状に配置された加熱ローラ１１１の円弧の中心とが一致しなくてもよい。

これにより、対象物２１が複数の加熱ローラ１１１に亘って接触して搬送されるときに、対象物２１に負荷がかからず、対象物２１を適正な張力で搬送することができる。

案内ローラ１１７Ｄで接触加熱手段１１０に案内された対象物２１は、円弧状に配置された複数の加熱ローラ１１１Ａ〜１１１Ｊの外側（加熱ドラム１１２と反対側）に接触しながら第１経路Ｙ１を搬送される。

その後、対象物２１は、加熱ドラム１１２の周面に至って、加熱ドラム１１２のほぼ全周に亘って巻き付けられて接触した後、案内ローラ１１７Ｅ及び接触案内ローラ１１３Ａにて、再度、加熱ローラ１１１Ｊに案内される。そして、対象物２１は、加熱ローラ１１１Ｊ〜１１１Ａの内側（加熱ドラム１１２側）に接触案内ローラ１１３Ａ〜１１３Ｊで案内されて接触しながら第２経路Ｙ２を搬送される。

これにより、加熱部材の数を多くしても装置の小型化を図ることができる。また、加熱部材の数を多くすることで乾燥速度を高めることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。この新規な実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態及びその変形は発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 画像形成装置
１１ 給紙ロール
１２ 液体吐出ヘッド
１３ 高周波乾燥装置
１４ 補助乾燥装置
１５ 巻取ロール
２１ 対象物
２２ 液体
３１ 高周波電源
３２ 電極
３３ 整合器
４１ コイル
４２ 第１の可変容量コンデンサ
４３ 第２の可変容量コンデンサ
４４ 設定部
１０１ 加熱部
１１０ 接触加熱手段
１１１Ａ〜１１１Ｊ 加熱ローラ
１１２ 加熱ドラム
１１３Ａ〜１１３Ｊ 接触案内ローラ
１１４Ａ，１１４Ｂ 加熱ローラ
１１７Ａ〜１１７Ｄ 案内ローラ

特開２０１６−１１２８５５号公報

Claims (13)

1. 高周波誘電を用いて対象物上の液体を乾燥させる乾燥装置であって、
   高周波を出力する電源と、
   前記電源に接続した電極と、
   前記電源の出力インピーダンスと、前記電極と前記液体を含む負荷の合成インピーダンスとを、前記電極から発生する高周波電界が照射される前記対象物上の領域に前記液体が最大量付着し、且つ当該液体が未乾燥であるベタ画像未乾燥状態における整合状態に固定する整合器と、
   を備える乾燥装置。
2. 前記整合器は、前記液体に含まれる導電性物質が凝集しないように構成される、
   請求項１に記載の乾燥装置。
3. 前記液体は、水、溶剤、及び前記導電性物質を含み、
   前記整合器は、前記溶剤が所定量残留するように構成される、
   請求項２に記載の乾燥装置。
4. 前記整合器は、可変容量コンデンサを含み、
   前記可変容量コンデンサの静電容量は、前記ベタ画像未乾燥状態において前記出力インピーダンスが所定値となるように固定される、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の乾燥装置。
5. 前記液体は、黒色の液体である、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の乾燥装置。
6. 画像データに基づいて対象物上に液体を吐出する吐出部と、高周波誘電を用いて前記液体を乾燥させる高周波乾燥装置と、を備える画像形成装置であって、
   前記高周波乾燥装置は、
   高周波を出力する電源と、
   前記電源に接続した電極と、
   前記電源の出力インピーダンスと、前記電極と前記液体を含む負荷の合成インピーダンスとを、前記電極から発生する高周波電界が照射される前記対象物上の領域に前記液体が最大量付着し、且つ当該液体が未乾燥であるベタ画像未乾燥状態における整合状態に固定する整合器と、
   を備える、
   画像形成装置。
7. 前記吐出部は、複数種類の液体を吐出可能であり、
   前記整合器は、前記複数種類の液体のうち最も導電性の高い液体を基準として構成される、
   請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記最も導電性の高い液体は、黒色の液体である、
   請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記高周波乾燥装置により乾燥された後の前記対象物を乾燥させる補助乾燥装置、
   を更に備える、
   請求項６〜８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記液体の蒸発率８０％時の導電率が０．０１０Ｓ／ｍ以下である、
    請求項６〜９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記液体は、樹脂及び顔料を含有し、
    前記液体中における前記樹脂と前記顔料との質量比率（顔料／樹脂）が０．５以上０．８未満である、
    請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 前記液体は、カーボンブラック、マゼンタ顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料を含む黒インクである、
    請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
13. 前記液体中のカーボンブラックの含有量が３．２質量％以下であり、
    前記液体中のマゼンタ顔料、シアン顔料、及びイエロー顔料の合計含有量が０．１質量％以上５質量％以下である、
    請求項１２に記載の画像形成装置。

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