JP5373326B2 - インクジェット記録方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録方法及び装置に係り、特に記録媒体に処理液を付与した後にインクを付与して画像を形成するインクジェット記録方法及び装置に関する。

インクジェット記録装置は、装置構成が簡単で且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としても広く使用されている。特に、業務用途のオフィスプリンタにおいては処理の高速化及び高画質化が一層要望されている。

インクジェット記録を高速で行う方法として、用紙幅のラインヘッドによってシングルパス方式でインクを付与する方法が知られている。この方式は、高速化が可能な反面、隣接するドットが着弾するまでの時間差が少なく、ドット同士の干渉（ブリード）が発生しやすく、鮮鋭な記録を行うことが難しいという問題がある。また、普通紙（非コート紙）に印刷する場合には、インク中の色材が紙深くまで浸透するため、画像濃度や解像性が低下するという問題が発生する。

これらの問題を解消する方法として、インクの付与前に処理液を付与しておき、この処理液とインクとを反応させる方法が知られている。たとえば、酸性の凝集剤を含む処理液を付与した後、着色剤として顔料粒子を付与することによって、顔料粒子のクーロン反発力を中和して粒子を凝集させ、インク液を増粘させる方法が知られている（特許文献１、２参照）。この方法によれば、ドット同士の干渉を抑えることができ、濃度ムラのない鮮鋭な記録を行うことができる。さらに、インク中の色材の用紙内への浸透を抑えることで、高い画像濃度を得ることができる。

この方法は主に、普通紙への印刷を目的に開発が行われており、近年では、より高画質の印刷を目的に、印刷用コート紙への印刷を行うことが望まれている。しかし、コート紙に印刷する場合には、処理液の付与条件によって、印刷品質が大きく左右される。たとえば、用紙表面に存在する凝集剤の量が過剰だと、打滴したインクドットの拡がりが抑えられてしまい、ベタ画像を形成できなくなる問題が発生する。また、酸性の凝集剤を用いた場合には、原紙層に浸透する凝集剤の量が過剰になった際に用紙の黄変が発生する。

これらの問題を解消するため、様々な方法が提案されている。たとえば、特許文献３は、処理液付与後にメディアを加圧・加熱することで、用紙のシワを抑制すると同時に用紙表面に凝集剤を多く残し、反応効率を向上させている。特許文献４には、高粘度の処理液を用いることで、凝集剤を紙表面に多く残し、反応効率を向上させることが記載されている。特許文献５には、処理液の浸透量・浸透度・付与量の調整手段を設けることで、処理液の状態を安定化して画質を安定化することが開示されている。
特開２００４−１０６３３号公報 特開２００７−１６１７５３号公報 特開２０００−３７９４２号公報 特開２００２−７９７３９号公報 特開２００６−３１５２０６号公報

しかしながら、いずれの特許文献にも、具体的にどのような状態でインクを打滴すればよいのかが記載されていない。このため、従来の方法は、コート紙に処理液を付与した後にインクを打滴すると、インクドットの小径化、光沢低下、着弾干渉（画像解像性）、乾燥時間延長といった不具合が発生したりするおそれがあった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、コート紙に処理液、インクを別々に付与した場合であっても、インクドットの小径化、光沢低下、着弾干渉、乾燥時間延長などの不具合の発生を防止できるインクジェット記録方法及び装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は前記目的を達成するために、表面にコート層を有する印刷用コート紙に凝集剤含有の処理液を付与する処理液付与工程と、前記印刷用コート紙に付与された処理液を加熱乾燥させる処理液乾燥工程と、前記処理液が加熱乾燥された印刷用コート紙の表面にインクを付与するインク付与工程と、を備え、前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の表面上の前記凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下で、且つ、前記印刷用コート紙のコート層内の前記凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。

本発明の発明者は、コート紙に処理液、インクを順に付与した際に発生する様々な不具合は、インクを付与する際のコート紙の表面またはコート層に存在する凝集剤の量に起因するという知見を得た。具体的には、コート紙の表面に存在する凝集剤の量が多過ぎると（すなわち凝集剤の実効ｐＨが大き過ぎると）、インクドットが十分に広がる前に凝集反応が進行し、インクドットの径が小さくなったり、過剰の凝集剤が表面に析出して光沢低下が発生したりする。反対に、コート紙の表面やコート層に存在する凝集剤の量が少な過ぎると（すなわち凝集剤の実効ｐＨが小さ過ぎると）、インクへの凝集剤の供給が遅れるため、着弾干渉や乾燥時間の延長という不具合が発生する。さらに、本発明の発明者は、それらの不具合の発生を防止できる凝集剤の量（実効ｐＨの値）として、コート紙の表面上の凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下、且つ、コート層内の凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下であるという知見を得た。本発明はこのような知見に基づいて成されたのであり、コート紙の表面上の凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下、且つ、コート層内の凝集剤の実効ｐＨが１．７０以下の状態でインクを付与するようにしたので、インクドットの小径化、光沢低下、着弾干渉、乾燥時間延長といった不具合を防止できる。

なお、このような状態でインクを付与する方法としては、処理液が付与されてからインクを打滴するまでの時間を制御したり、処理液を乾燥する乾燥手段を制御したりする方法が考えられる。

また、本発明において、実効ｐＨとは、各層に存在する凝集剤量を、１次色インク量相当の水溶媒に溶解した際の液ｐＨを、インク凝集に作用する、各層の実効ｐＨと定義する。

請求項２の発明は請求項１の発明において、前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の原紙中の凝集剤の実効ｐＨが１．４０以上７．００以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とする。原紙中の凝集剤の実効ｐＨが１．４０未満になると、経時変化によって黄変が発生するが、本発明ではこれを防止することができる。
請求項３の発明は請求項１又は２の発明において、前記処理液乾燥工程は、前記印刷用コート紙に温風を吹き付けることを特徴とする。請求項４の発明は請求項１から３のいずれかの発明において、前記処理液乾燥工程は、前記印刷用コート紙をヒータで加熱することを特徴とする。請求項５の発明は請求項１から４のいずれかの発明において、前記印刷用コート紙に処理液が付与される前に、前記印刷用コート紙を予備加熱する予備加熱工程を備えることを特徴とする。

請求項６の発明は請求項１から５のいずれかの発明において、前記インク付与工程で前記印刷用コート紙に付与されたインクの溶媒を加熱乾燥させる加熱乾燥工程を備えることを特徴とする。本発明によれば、加熱によってインクの溶媒を乾燥させるので、インクとコート紙との密着性を向上させることができるとともに、乾燥効率を向上させることができる。

請求項７の発明は請求項６の発明において、前記加熱乾燥工程で加熱乾燥させたインクを熱により定着させる定着工程を備えたことを特徴とする。本発明によれば、熱定着させることによって、インクと記録媒体（コート紙）との密着性を向上させることができる。

請求項８の発明は前記目的を達成するために、表面にコート層を有する印刷用コート紙に、凝集剤含有の処理液を付与する処理液付与装置と、前記印刷用コート紙に付与された処理液を加熱乾燥させる処理液乾燥装置と、前記処理液が加熱乾燥された印刷用コート紙の表面にインクを付与するインク付与装置と、前記印刷用コート紙の表面上の前記凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下で、且つ、前記コート層内の前記凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下の状態で前記印刷用コート紙の表面にインクを付与させる制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。

本発明は、請求項１の方法クレームに対応する装置クレームであり、請求項１と同様に、インクドットの小径化、光沢低下、着弾干渉、乾燥時間延長といった不具合を防止できる。
請求項９の発明は請求項８の発明において、前記処理液乾燥装置は、前記印刷用コート紙に温風を吹き付ける温風手段を備えたことを特徴とする。請求項１０の発明は請求項８又は９の発明において、前記処理液乾燥装置は、前記印刷用コート紙を加熱するヒータを備えたことを特徴とする。請求項１１の発明は請求項８から１０のいずれかの発明において、前記処理液付与装置によって前記印刷用コート紙に処理液が付与される前に、前記印刷用コート紙を予備加熱する予備加熱手段を備えることを特徴とする。

請求項１２の発明は前記目的を達成するために、表面にコート層を有する印刷用コート紙に凝集剤含有の処理液を付与する処理液付与工程と、前記印刷用コート紙に付与された処理液を加熱乾燥させる処理液乾燥工程と、前記処理液が加熱乾燥された印刷用コート紙の表面にインクを付与するインク付与工程と、を備え、前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の表面上の前記凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下で、且つ、前記コート層内の前記凝集剤の量が０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。本発明は請求項１における凝集剤の実効ｐＨを凝集剤の量で表現したものであり、請求項１と同様に、インクドットの小径化、光沢低下、着弾干渉、乾燥時間延長といった不具合を防止することができる。

請求項１３の発明は請求項１２の発明において、前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の原紙中の凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２以上０．２１０ｇ／ｍ^２以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とする。原紙中の凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２未満になると、経時変化によって黄変が発生するが、本発明ではこれを防止することができる。

本発明によれば、コート紙の表面上の凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下、コート層内の凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下の状態でインクを付与するようにしたので、または、コート紙の表面上の凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下、コート層内の凝集剤の量が０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下の状態でインクを付与するようにしたので、インクドットの小径化、光沢低下、着弾干渉、乾燥時間延長といった不具合を防止できる。

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。まず、本発明で用いられるインク及び処理液について説明する。

〔インク〕
本発明で用いられるインクは、溶媒不溶性材料として、色材（着色剤）である顔料やポリマー微粒子などを含有する水性顔料インクが用いられる。

溶媒不溶性材料の濃度は、吐出に適切な粘度２０ｍＰａ・ｓ以下を考慮して１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることが好ましい。より好ましくは画像の光学濃度を得るために４ｗｔ％以上の顔料濃度である。インクの表面張力は、吐出安定性を考慮して２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍであることが好ましい。

インクに使用される色材は、顔料あるいは染料と顔料とを混合して用いることができる。処理液との接触時における凝集性の観点から、インク中で分散状態にある顔料の方がより効果的に凝集するため好ましい。顔料の中でも、分散剤により分散されている顔料、自己分散顔料、樹脂により顔料表面を被覆された顔料（マイクロカプセル顔料）、及び高分子グラフト顔料が特に好ましい。また、顔料凝集性の観点から、解離度の小さいカルボキシル基によって修飾されている形態がより好ましい。

マイクロカプセル顔料の樹脂は、限定されるものではないが、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であるのが好ましい。この樹脂は、通常、数平均分子量が１，０００〜１００，０００範囲程度のものが好ましく、３、０００〜５０、０００範囲程度のものが特に好ましい。また、この樹脂は有機溶剤に溶解して溶液となるものが好ましい。樹脂の数平均分子量がこの範囲であることにより、顔料における被覆膜として、又はインク組成物における塗膜としての機能を十分に発揮することができる。

前記樹脂は、自己分散能あるいは溶解するものであっても、又はその機能が何らかの手段によって付加されたものであってもよい。例えば、有機アミンやアルカリ金属を用いて中和することにより、カルボキシル基、スルホン酸基、またはホスホン酸基等のアニオン性基を導入されてなる樹脂であってもよい。また、同種または異種の一又は二以上のアニオン性基が導入された樹脂であってもよい。本発明にあっては、塩基をもって中和されて、カルボキシル基が導入された樹脂が好ましくは用いられる。

本発明に用いる顔料としては、特に限定はされないが、具体例としては、オレンジまたはイエロー用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等が挙げられる。レッドまたはマゼンタ用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。

グリーンまたはシアン用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。

また、ブラック用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等が挙げられる。

本発明に係る着色インク液には、処理液と反応する成分として、着色剤を含まないポリマー微粒子を添加することが好ましい。ポリマー微粒子は、処理液との反応によりインクの増粘作用、凝集作用を強め、画像品位の向上させることができる。特に、アニオン性のポリマー微粒子をインクに含有せしめることにより、安全性の高いインクが得られる。

処理液と反応して、増粘・凝集作用を起こすポリマー微粒子をインクに用いることにより、画像の品位を高めることができると同時に、ポリマー微粒子の種類によっては、ポリマー微粒子が記録媒体で皮膜を形成し、画像の耐擦性、耐水性をも向上させる効果を有する。

ポリマーインクでの分散方法はエマルジョンに限定するものではなく、溶解していても、コロイダルディスパージョン状態で存在していてもよい。

ポリマー微粒子は、乳化剤を用いてポリマー微粒子を分散させたものであっても、また、乳化剤を用いないで分散させたものであってもよい。乳化剤としては、通常、低分子量の界面活性剤が用いられているが、高分子量の界面活性剤を乳化剤として用いることもできる。外殻がアクリル酸、メタクリル酸などにより構成されたカプセル型のポリマー微粒子（粒子の中心部と外縁部で組成を異にしたコア・シェルタイプのポリマー微粒子）を用いることも好ましい。

分散手法として、低分子量の界面活性剤を用いていないポリマー微粒子は、高分子量の界面活性剤を用いたポリマー微粒子、乳化剤を使用しないポリマー微粒子を含めてソープフリーラテックスと呼ばれている。例えば上記に記述した、スルホン酸基、カルボン酸基等の水に可溶な基を有するポリマー（可溶化基がグラフト結合しているポリマー、可溶化基を持つ単量体と不溶性の部分を持つ単量体とから得られるブロックポリマー）を乳化剤として用いたポリマー微粒子もこれに含まれる。

本発明では、特にこのソープフリーラテックスを用いることが好ましく、ソープフリーラテックスは従来の乳化剤を用いて重合したポリマー微粒子にくらべ、乳化剤がポリマー微粒子の反応凝集や造膜を阻害したり、遊離した乳化剤がポリマー微粒子の造膜後に表面に移動し、顔料とポリマー微粒子の混合した凝集体と記録媒体との接着性を低下させる懸念がない。

インクにポリマー微粒子として添加する樹脂成分としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、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、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。

ポリマー微粒子への高速凝集性付与の観点から、解離度の小さいカルボン酸基を有するものがより好ましい。カルボン酸基はｐＨ変化によって影響を受けやすいので、分散状態が変化しやすく、凝集性が高い。

ポリマー微粒子のｐＨ変化に対する分散状態の変化は、アクリル酸エステルなどのカルボン酸基を有する、ポリマー微粒子中の構成成分の含有割合によって調整することができ、分散剤として用いるアニオン性の界面活性剤によっても調整可能である。

ポリマー微粒子の樹脂成分は、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。疎水性部分を有することで、ポリマー微粒子の内側に疎水部分が配向し、外側に親水部分が効率よく外側に配向され、液体のｐＨ変化に対する分散状態の変化がより大きくなる効果があり、凝集がより効率よく行われる。

市販のポリマー微粒子の例としては、ジョンクリル５３７、７６４０（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、ジョンソンポリマー株式会社製）、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、ジュリマーＥＴ−４１０、ＦＣ−３０（アクリル系樹脂エマルジョン、日本純薬株式会社製）、アロンＨＤ−５、Ａ−１０４（アクリル系樹脂エマルジョン、東亞合成株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、ザイクセンＬ（アクリル系樹脂エマルジョン、住友精化株式会社製）などが挙げられるが、これに限定するものではない。

顔料に対するポリマー微粒子添加量の重量比率は２：１から１：１０が好ましい、より好ましくは１：１から１：３である。顔料に対するポリマー微粒子添加量の重量比率は２：１より少ないと、樹脂の融着による凝集体の凝集力が効果的に向上しない。また、添加量が１：１０より多くてもインクの粘度が高くなりすぎ、吐出性などが悪化する。

インクに添加するポリマー微粒子の分子量は融着したときの付着力を鑑みて、５，０００以上が好ましい。５，０００未満だと、凝集したときのインク凝集体の内部凝集力向上や記録媒体に画像の定着性に効果が不足し、また画質改善効果が不足する。

ポリマー微粒子の体積平均粒子径は、１０ｎｍ〜１μｍの範囲が好ましく、１０〜５００ｎｍの範囲がより好ましく、２０〜２００ｎｍの範囲が更に好ましく、５０〜２００ｎｍの範囲が特に好ましい。１０ｎｍ以下では、凝集しても画質の改善効果、転写性の向上に効果があまり期待できない。１μｍ以上では、インクのヘッドからの吐出性や保存安定性が悪化するおそれがある。また、ポリマー粒子の体積平均粒子径分布に関しては、特に制限は無く、広い体積平均粒子径分布を持つもの、又は単分散の体積平均粒子径分布を持つもの、いずれでもよい。

また、ポリマー微粒子を、インク内に２種以上混合して含有させて使用してもよい。

本発明のインクに添加するｐＨ調整剤としては中和剤として、有機塩基、無機アルカリ塩基を用いることができる。ｐＨ調整剤はインクジェット用インクの保存安定性を向上させる目的で、該インクジェット用インクがｐＨ６〜１０となるように添加するのが好ましい。

本発明のインクは、乾燥によってインクジェットヘッドのノズルが詰まるのを防止する目的から、水溶性有機溶媒を含有することが好ましい。このような水溶性有機溶媒には、湿潤剤及び浸透剤が含まれる。

水溶性有機溶媒としては、処理液の場合と同様に、例えば、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が挙げられる。具体例としては、多価アルコール類では、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等が挙げられる。多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。含窒素溶媒としては、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等が、アルコール類としてはエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類が、含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等を用いることもできる。

本発明のインクには、界面活性剤を含有することができる。

界面活性剤の例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるＳＵＲＦＹＮＯＬＳ（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）も好ましく用いられる。また、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。

更に、特開昭５９−１５７６３６号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーＮｏ．３０８１１９(１９８９年)記載の界面活性剤として挙げたものも使うことができる。また、特開２００３−３２２９２６号、特開２００４−３２５７０７号、特開２００４−３０９８０６号の各公報に記載されているようなフッ素（フッ化アルキル系）系、シリコーン系の界面活性剤も用いることができる。これら表面張力調整剤は消泡剤としても使用することができ、フッ素系、シリコーン系化合物やＥＤＴＡに代表されるキレート剤等も使用することができる。

表面張力を下げて固体状又は半固溶状の凝集処理剤層上でのぬれ性を高め、拡がり率を増加させることができる。

本発明のインクの表面張力は、１０〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましく、浸透性記録媒体への浸透性、液滴の微液滴化、及び吐出性の両立の観点からは、１５〜４５ｍＮ／ｍであることが更に好ましい。

本発明のインクの粘度は、１．０〜２０．０ｃＰであることが好ましい。

その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、等も添加することができる。

〔処理液〕
本発明に係る処理液（凝集処理液）として、インクのｐＨを変化させることにより、インクに含有される顔料およびポリマー微粒子を凝集させ、凝集物を生じさせるような処理液が好ましい。

処理液の成分として、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。

また、本発明に係る処理液の好ましい例として、多価金属塩あるいはポリアリルアミンを添加した処理液を挙げることができる。これらの化合物は、１種類で使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。

本発明に係る処理液はインクとのｐＨ凝集性能の観点からｐＨは１〜６であることが好ましく、ｐＨは２〜５であることがより好ましく、ｐＨは３〜５であることが特に好ましい。

本発明に係る処理液の中における、インクの顔料およびポリマー微粒子を凝集させる成分の添加量としては、液体の全重量に対し、０．０１重量％以上２０重量％以下であることが好ましい。０.０１重量％以下の場合は処理液とインクが接触時に、濃度拡散が十分に進まずｐＨ変化による凝集作用が十分に発生しないことがある。また２０重量％以上であると、インクジェットヘッドからの吐出性が悪化することがある。

本発明に係る処理液は、乾燥によってインクジェットヘッドのノズルが詰まるのを防止する目的から、水、その他添加剤溶性有機溶媒を含有することが好ましい。このような水、その他添加剤溶性有機溶媒には、湿潤剤及び浸透剤が含まれる。

これらの溶媒は、水,その他添加剤と共に単独若しくは複数を混合して用いることができる。

水、その他添加剤溶性有機溶媒の含有量は処理液の全重量に対し、６０重量％以下であることが好ましい。６０重量％以上よりも多い場合は処理液の粘度が増加し、インクジェットヘッドからの吐出性が悪化することがある。

処理液には、定着性および耐擦性を向上させるため、樹脂成分をさらに含有してもよい。樹脂成分は、処理液をインクジェット方式によって打滴する場合ヘッドからの吐出性を損なわないもの、保存安定性があるものであればよく、水溶性樹脂や樹脂エマルジョンなどを自由に用いることができる。

樹脂成分としては、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、ビニル系、スチレン系等が考えられる。定着性向上といった機能を充分に発現させるには、比較的高分子のポリマーを高濃度１重量％〜２０重量％に添加することが必要である。しかし、上記材料を液体に溶解させて添加しようとすると高粘度化し、吐出性が低下する。適切な材料を高濃度に添加し、かつ粘度上昇を抑えるには、ラテックスとして添加する手段が有効である。ラテックス材料としては、アクリル酸アルキル共重合体、カルボキシ変性ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンラテックス）、ＳＩＲ（スチレン−イソプレン）ラテックス、ＭＢＲ（メタクリル酸メチル−ブタジエンラテックス）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンラテックス）、等が考えられる。ラテックスのガラス転移点Ｔgはプロセス上、定着時に影響の強い値で、常温保存時の安定性と加熱後の転写性を両立するために、５０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。さらに最低造膜温度ＭＦＴはプロセス上、定着時に影響の強い値で、低温で充分な定着を得る為に１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下である。

インクと逆極性のポリマー微粒子を処理液に含ませ、インク中の顔料及びポリマー微粒子と凝集させることによってさらに凝集性を高めてもよい。

また、インクに含まれるポリマー微粒子成分に対応した硬化剤を処理液に含有し、二液が接触後、インク成分中の樹脂エマルジョンが凝集するとともに架橋又は重合するようにして、凝集性を高めてもよい。

本発明に係る処理液は、界面活性剤を含有することができる。

界面活性剤の例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるＳＵＲＦＹＮＯＬＳ（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）も好ましく用いられる。また、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。

更に、特開昭５９−１５７６３６号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーＮｏ．３０８１１９(１９８９年)記載の界面活性剤として挙げたものも使うことができる。また、特開２００３−３２２９２６号、特開２００４−３２５７０７号、特開２００４−３０９８０６号の各公報に記載されているようなフッ素（フッ化アルキル系）系、シリコーン系の界面活性剤も用いることができる。これら表面張力調整剤は消泡剤としても使用することができ、フッ素系、シリコーン系化合物やＥＤＴＡに代表されるキレート剤等も使用することができる。

表面張力を下げて記録媒体上でのぬれ性を高めるのに効果がある。また、インクを先立って打滴する場合においてもインク上でのぬれ性を高め、二液の接触面積の増加により効果的に凝集作用がすすむ。

本発明に係る処理液の表面張力は、１０〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましく、浸透性記録媒体への浸透性、液滴の微液滴化、及び吐出性の両立の観点からは、１５〜４５ｍＮ／ｍであることが更に好ましい。

本発明に係る処理液の粘度は、１．０〜２０．０ｃＰであることが好ましい。

その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線、吸収剤、等も添加することができる。

〔記録媒体〕
本発明で用いられる記録媒体は特に限定されるものではないが、インク溶媒の浸透が遅い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。

コート紙に好適に使用可能な支持体(原紙)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／ｍ²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／ｍ² 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。

コート紙としてはアート紙、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、微塗工印刷用紙があり、コート層の塗設量はアート紙で両面４０ｇ／ｍ２前後、上質コート紙、中質コート紙で両面２０ｇ／ｍ２前後、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙では両面１５ｇ／ｍ２前後であり、微塗工印刷用紙は両面１２ｇ／ｍ２以下である。アート紙の例としては特菱アートなどが挙げられ、上質コート紙としてはユーライト、アート紙としては特菱アート（三菱製紙社製）、サテン金藤（王子製紙社製）、等が挙げられ、コート紙としてはＯＫトップコート（王子製紙社性）、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、軽量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）、ニューエイジ（王子製紙社製）、リサイクルマットＴ−６（日本製紙社製）、ピズム（日本製紙社製）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。更に、キャストコート紙としてはＳＡ金藤プラス（王子製紙社製）、ハイマッキンレーアート（五條製紙社製）等が挙げられる。

〔画像形成装置〕
まず、本発明に係る画像形成方法の基本的なプロセスについて、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を模式的に示した概略構成図である。

図１に示す画像形成装置（インクジェット記録装置）１０は、主として、記録媒体１２の搬送方向（副走査方向）の上流側から順に、処理液付与部１４、処理液乾燥部１６、インク打滴部１８、インク乾燥部２０、及び定着部２２を備えて構成される。

記録媒体１２は、ローラ２４、２６間に掛け渡された無端状の搬送ベルト２８に保持され、図１の左から右へと搬送される。記録媒体の搬送方式は、図１に示すようなベルト方式に限定されるものではなく、例えばドラム状部材の表面（周面）に記録媒体を密着させて搬送する方式など各種方式を適用することが可能である。

処理液付与部１４は、副走査方向下流側に配置されるインク打滴部１８によってインク液滴の打滴が行われる前に、記録媒体１２上に処理液を付与する。処理液付与部１４で処理液を付与することによって、記録媒体１２の全面に処理液が約２．５ｇ／ｍ^２で付与される。処理液を付与する方式は特に限定されるものではなく、例えば、塗布ローラなどによる塗布方式、スプレー方式、インクジェット記録方式、その他各種方式を適用することができる。これらの中でも、インクジェット記録方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）を用いて処理液（液滴）を打滴する態様が好ましく、インクが打滴される位置に処理液を選択的に付与することができ、乾燥時間の短縮や加熱エネルギーの削減が可能となる。また、ローラなどの塗設装置によって塗設する態様も可能である。この場合には、処理液を薄層で塗設することもでき、乾燥時間の短縮や加熱エネルギーの削減が可能となる。

処理液乾燥部１６は、処理液付与部１４の副走査方向下流側に配置され、記録媒体１２上に付与された処理液を加熱乾燥させる。このとき、下流側でインクを打滴した際に、記録媒体１２の各層で所定の凝集剤分布になるように乾燥条件を制御する。具体的には、インクを打滴する際の記録媒体１２の表面の凝集剤の実効ｐHが１．６７以上７．００以下（凝集剤量で表現すると０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下）であり、且つ、コート層内の凝集剤量の実効ｐHが０．１０以上１．７０以下（凝集剤量で０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下）の状態になるように、処理液を乾燥させている。

インク打滴部１８は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色インクに対応するインクジェット方式の記録ヘッド（以下、「インク吐出ヘッド」という。）１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｋを備え、入力画像データに応じて各インク吐出ヘッド１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｋの各ノズルからそれぞれ対応する色インクの液滴を打滴する。本例では、各ノズルから吐出されるインク液滴の吐出体積（打滴量）は２ｎｇであり、主走査方向（記録媒体１２の搬送方向に直交する方向）及び副走査方向（記録媒体１２の搬送方向）の記録密度（打滴密度）はいずれも１２００ｄｐｉである。また、本例では、後述するように、記録媒体１２の表面とコート層が所定の状態になった際にインクを打滴するようになっている。

インク乾燥部２０は、インク打滴部１８の副走査方向下流側に配置され、記録媒体１２上のインク層を加熱乾燥させる。インクの乾燥方式は特に限定されるものではないが、処理液乾燥部１６と同様に、記録媒体１２上のインク層に熱風を吹き付ける方式（熱風乾燥方式）が好ましい。また、前記熱風乾燥方式と併用して、又は単独で、記録媒体１２の裏面（画像形成面と反対側の面）側にヒータ（例えば平板加熱ヒータ）３２を設け、記録媒体１２の裏面側から加熱する方式（裏面加熱方式）も好適である。本例では、ヒータ３２を用いて記録媒体１２の裏面側を６０℃に加熱しながら、熱風乾燥機（ブロア）から７０℃の熱風を記録媒体１２の表面側に２秒間吹き付けて、記録媒体１２上のインク層の乾燥を行う。

定着部２２は、定着ローラを記録媒体１２上のインク層に当接させ、インクを加熱加圧することによってインク中の自己分散性ポリマー微粒子を溶着し、記録媒体１２上に形成された画像を定着させる。これにより、画像の耐擦性を向上させることができ、好ましい画像品質を得ることができる。加熱ローラの加熱温度は、処理液又はインクに含有されるポリマー微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。また、複数の加熱ローラを設けて、記録媒体１２上に形成された画像を段階的に定着させるようにしてもよい。

次に本発明の特徴部分について説明する。本発明のインク打滴部１８は、記録媒体１２の表面とコート層が所定の状態になった際にインクを打滴するようになっている。具体的には、記録媒体１２の表面上の凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下で、且つ、記録媒体１２のコート層内の凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下の状態のときにインクを打滴するように制御される。凝集剤の実効ｐＨを凝集剤の量に置き換えて表現すると、表面上の凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下であり、且つ、コート層内の凝集剤の量が０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下になった状態でインクを付与するように制御される。

また、より好ましい態様としては、記録媒体１２の原紙中の凝集剤の実効ｐＨが１．４０以上７．００以下の状態のときにインクを打滴するように制御される。これを凝集剤の量に置き換えて表現すると、記録媒体１２の原紙中の凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２以上０．２１０ｇ／ｍ^２以下の状態のときにインクを打滴するように制御される。

制御の方法としては、処理液乾燥部１６での乾燥条件や、インク打滴部１８でインクを打滴するタイミングを制御する方法などが選択される。なお、凝集剤の実効ｐＨや量が上記の範囲になる乾燥条件や打滴タイミングは、予め試験等によって求めておくことができる。その試験の際、凝集剤の測定には、液体クロマトグラフィー法を用いることができ、各凝集剤の量（実効ｐＨ）は以下のようにして求めることができる。たとえば、記録媒体１２の表面上の凝集剤の量は、記録媒体１２に付与された凝集剤の全量Ｘを測定し、さらに、水を含浸させた不織布によって記録媒体１２の表面の凝集剤を拭き取り、残った記録媒体１２に含まれる凝集剤の量Ｚを測定する。そして、（Ｘ−Ｚ）を算出することによって記録媒体１２の表面上の凝集剤の量が求められる。また、記録媒体１２のコート層内の凝集剤の量は、記録媒体１２のコート層を片刃カミソリで切削除去し、残された原紙に含まれる凝集剤の量Ｙを測定した後、（Ｚ−Ｙ）を算出することによって求められる。なお、記録媒体１２の原紙に含まれる凝集剤の量は、Ｙとなる。

実効ｐＨは、各層に存在する凝集剤の量を、１次色インク量相当の水溶媒に溶解し、その液ｐＨを求め、インク凝集に作用する各層の実効ｐＨとする。

次に上記の如く構成された画像形成装置１０の作用について図２〜図４に基づいて説明する。なお、図２〜図４において、（Ａ）はインクを打滴する際の記録媒体１２の状態を模式的に示しており、（Ｂ）はインクを打滴した後、隣接するノズルからインクを打滴する際の記録媒体１２の状態を模式的に示している。また、図２〜図４において、符号１２Ａは原紙、符号１２Ｂはコート層、符号１２Ｃはインク（液体）、符号１２Ｄはインクの凝集物を意味している。さらに、図２〜図４において、符号１２Ｅ及び「○」は凝集剤を意味し、凝集剤の浸透度合いを示している。

図３（Ａ）は凝集剤１２Ｅが記録媒体１２に十分に浸透してない状態を示しており、具体的には、記録媒体１２の表面の凝集剤１２Ｅの実効ｐＨが１．７未満（凝集剤量では０．１００ｇ／ｍ^２超）であり、コート層１２Ｂ内の凝集剤１２Ｅの実効ｐＨが０．１０未満（凝集剤量では２．０００ｇ／ｍ^２超）である状態を示している。

この場合、記録媒体１２の表面には、過多の凝集剤１２Ｅが存在している。したがって、この状態でインク１２Ｃを打滴すると、記録媒体１２の表面の多量の凝集剤１２Ｅと反応するため、図３（Ｂ）に示すように、インクドットが十分に広がる前に凝集反応が進行し、凝集物１２Ｄのドット径が小さくなる。これは、インクドットの拡がりが飛翔エネルギーによる着弾時の衝撃力で行われ、その速度は数μｓｅｃ〜数十μｓｅｃという時間で行われるのに対して、記録媒体１２の表面上の凝集反応は、凝集剤１２Ｅとインク１２Ｃの溶解によってμｓｅｃオーダーという極めて短い時間で行われるため、インク１２Ｃが広がる前にインク１２Ｃが凝集するからと考えられる。

また、記録媒体１２上の凝集剤１２Ｅが過多の状態でインク１２Ｃを打滴すると、記録媒体１２の表面に凝集剤１２Ｅが析出するため、用紙光沢に変化が生じて画質が低下する。さらに、凝集剤１２Ｅが過多の状態でインク１２Ｃを打滴すると、画像膜と記録媒体１２の界面に凝集剤１２Ｅによる離型層が形成され、画像膜の記録媒体１２への密着性が低下する。

図４（Ａ）は、凝集剤１２Ｅが記録媒体１２に浸透し過ぎた状態を示しており、記録媒体１２の表面の凝集剤１２Ｅの実効ｐＨが７．００超（凝集剤量では０．０００ｇ／ｍ^２未満）であり、コート層１２Ｂ内の凝集剤１２Ｅの実効ｐＨが１．７０超（凝集剤量では０．１００ｇ／ｍ^２未満）である状態を示している。

この場合、凝集剤１２Ｅは記録媒体１２の原紙１２Ａ内に多く存在し、記録媒体１２の表面及びコート層１２Ｂ内には凝集剤１２Ｅが不足している。この状態でインク１２Ｃを打滴すると、インク１２Ｃの溶媒が記録媒体１２の原紙１２Ａに浸透することによって、凝集剤１２Ｅが拡散移動し、凝集反応が達成される。しかし、原紙１２Ａに達したインク１２Ｃの溶媒が原紙１２Ａ内に急速に濡れ広がるため、凝集剤１２Ｅの供給効率が低くなり、凝集反応は数十〜数百ｍｓｅｃオーダーで行われることになる。これに対して、隣接するノズルから打滴されるインク１２Ｃは、（ノズル配列と描画搬送速度によって異なるが）４ｍｓｅｃ程度である。したがって、図４（Ｂ）に示すように、隣接するノズルからインク１２Ｃが打滴される際は、インク１２Ｃの凝集反応が十分に行われていないので、着弾干渉が発生してしまう。

一方、図２（Ａ）は、本発明におけるインク打滴時の状態を示しており、記録媒体１２の表面の凝集剤１２Ｅの実効ｐHは１．６７以上７．００以下（凝集剤量で０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下）であり、且つ、コート層１２Ｂ内の凝集剤１２Ｅの実効ｐHが０．１０以上１．７０以下（凝集剤量で０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下）である状態を示している。

この場合、インク１２Ｃの溶媒が主に記録媒体１２のコート層１２Ｂに浸透しており、凝集剤（またはプロトン）１２Ｅはコート層１２Ｂに多量に存在している。したがって、この状態でインク１２Ｃを打滴すると、図２（Ｂ）に示すようにコート層１２Ｂ内の凝集剤１２Ｅが拡散移動して凝集反応が発生する。その際、凝集反応は、ｍｓｅｃオーダーで発生する。したがって、凝集反応よりもインクドットの広がりの方が速いため、ドットが広がりつつ緩やかに凝集反応が進行し、ドットの拡がりを確保でき、ドットの縮径化を防止できる。また、隣接ノズルからインク１２Ｃが打滴される前に凝集反応が完了しているので、着弾干渉を抑えることができ、画像の鮮鋭性を良好に得ることができる。

このように本実施の形態によれば、記録媒体１２の表面の凝集剤１２Ｅの実効ｐHが１．６７以上７．００以下であり、且つ、コート層１２Ｂ内の凝集剤１２Ｅの実効ｐHが０．１０以上１．７０以下のときにインク１２Ｃを打滴するようにしたので、ドットの拡がりを確保でき、且つ、画像の鮮鋭性を高めることができる。

また、本実施の形態では、記録媒体１２の原紙１２Ａ中の凝集剤１２Ｅの実効ｐＨが１．４０以上７．００以下の状態（凝集剤量では０．０００ｇ／ｍ^２以上０．２１０ｇ／ｍ^２以下の状態）でインク１２Ｃを打滴している。原紙１２Ａ中の凝集剤１２Ｅの実効ｐＨが１．４０未満になると、経時変化によって黄変が発生する(原紙中のリグニンの変色と推定される)ので、本実施の形態では、黄変の発生を防止することができる。

〔評価実験〕
次に、本発明に関する評価実験について説明する。

本評価実験で用いた処理液及びインクの組成を以下に示す。

＜処理液＞
・マロン酸 １０質量部
・ジエチレングリコールモノエチルエーテル ２０質量部
・界面活性剤１ １質量部
・イオン交換水 残部
なお、上記の界面活性剤１は次の化学式で表される。

＜インク＞
・顔料１ ４質量部
・分散剤ポリマー１ ２質量部
・樹脂エマルジョン ８質量部
・グリセリン １５質量部
・界面活性剤２ １質量部
・イオン交換水 残部
なお、上記各成分の詳細は以下のとおりである。

顔料１：Cromophtal jet Magenta DMQ(PR-122)
（チバ・スペシャリティーケミカルズ社）
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１：
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
６０／３５／５（質量比） ＭＦＴ＝３５℃
界面活性剤２：オルフィンＥ１０１０（日信化学工業製）
樹脂エマルジョン２：
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） ＭＦＴ＝５０℃
界面活性剤２：オルフィンＥ１０１０（日信化学工業製）

＜実験条件＞
実験パラメータとして、凝集剤種、凝集剤濃度、処理液塗布量、処理液付与から乾燥までの時間を制御して、凝集剤の存在分布と諸性能の関係を考察した。

用紙：三菱製紙製 特菱アート 坪量１０４．７ｇ／ｍ^２
処理液付与量：インクジェットヘッドにて所定の付与量で付与
処理液付与から乾燥までの時間：１秒〜５秒（用紙搬送速度を制御）
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：吐出体積２ｐLにて用紙にドットおよび全面ベタ画像を打滴
インク乾燥：６０℃の裏面加熱および７０℃の熱風にて２秒間乾燥
インク定着：表面ローラと裏面ローラで記録媒体をニップして熱定着
表面ローラ（直径４０ｍｍの金属ローラに１ｍｍのシリコンゴムで被覆したもの）
裏面ローラ（金属ローラ）
表面ローラ８０℃・裏面ローラ６０℃・NIP圧１．２Mpa・NIP時間２０ms

＜凝集剤分布の測定＞
用紙内の凝集剤量の測定には、ガスクロマトグラフィー法を用いた。装置としては（株）島津製作所製ガスクロマトグラフGC-2014、抽出器としては（株）島津製作所製水素炎イオン化検出器FID-2014を用いた。

凝集剤の分布測定には、以下の方法を用いた。
１．用紙に付与された凝集剤の全量Ｘを測定する。
２．用紙のコート層を片刃カミソリ（フェザー安全剃刀株式会社製）を用いて切削除去し、残された原紙に含まれる凝集剤量Ｙを測定する。
３．水を含浸させた不織布を用いて用紙表面の凝集剤を拭き取り、残った用紙に含まれる凝集剤量Ｚを測定する。
４．記録媒体の表面上の凝集剤量を（Ｘ−Ｚ）により算出し、コート層中の凝集剤量を（Ｚ−Ｙ）により算出し、原紙中の凝集剤量をＹとする。

＜実効ｐH測定方法＞
各層に存在する凝集剤量を、１次色インク量相当の水溶媒に溶解した際の液ｐＨを、インク凝集に作用する、各層の実効ｐHと定義する。本実施例では各色１２００ｄｐｉにて２ｎｇのドットで記録を行なうため、１次色インク量相当の溶媒は４．５ｇ／ｍ^２と計算される。ｐHの測定は、電気伝導率ｐHメーター WM-５０EG（東亜ディーケーケー株式会社製）にて測定を行なった。本実施例で用いた凝集剤の水溶液濃度とｐHの関係は図５に示すようになった。

＜品質評価方法＞
・ドット径
ドット径の測定は光学顕微鏡を用い、王子計測機器製ドットアナライザーにてドット径の計測を行った。ドット径は、白地無くベタ画像を形成する観点から、あまり小さいドット径は好ましくなく、ドット径には一定の拡がりが求められる。ドット径が小さいと、ベタ画像を形成するのにインク打滴量を上げる必要が有り、用紙カールや乾燥、定着性など他の性能に悪影響が大きい。また、必要以上にドット径が大きいと、画像の鮮鋭性が損なわれるため好ましくない。以上の観点から、１２００ｄｐｉ（ドットピッチ２１．２μｍ）での描画を想定して、ドット径に対して以下の判定を行った。
○：２９μｍ〜３８μｍ （好ましいドット径）
△：２７μｍ〜２９μｍ （ドット径不足気味だが許容範囲）
×：２７μｍ以下 （ドット径不足）
×：３８μｍ以上 （ドット径過大）

・画像解像性
凝集反応が不足するとドット同士の干渉が発生し、画像の解像性が低下する。画像解像性の指標として、ベタ画像の中のドットを部分的に抜いた画像を描画し、目視にて以下のように評価を行なった。
○：dotの白抜けを再現できる
△：2dot×2dotの白抜けを再現できるが1dotの白抜けを再現できない。
×：2dot×2dotの白抜けを再現できない。

・紙の光沢度変化
処理液が付与された用紙表面の６０度光沢度を測定し、紙そのものの値との差分で光沢度変化を評価した。測定には光沢度計（堀場製作所製ＩＧ−３２０）を用いた。ここで、評価用紙の光沢度は４５であった。
○：光沢度変化５未満 光沢度変化が実質的に視認されない
△：光沢度変化５〜１０ 光沢度変化が多少視認されるが許容されるレベル
×：光沢度変化１０以上 光沢度変化が大きく好ましくない

・乾燥時間の評価
乾燥時間は、印刷後にスタックされた用紙がブロッキングを生じない最小の乾燥時間によって定義した。ブロッキングは以下のように評価した。インクを１０．０ｇ／ｍ^２描画したベタ画像を印刷し、印刷直後に画像の上に無地の用紙を重ね、２枚のアクリル板で挟んで上から１０ｋGの重石で押さえる。１時間放置後、アクリル板を取り除き、重ね合わせたサンプルを手で剥がしながら、接着の程度を確認する。（用紙はA4。23℃50ＲＨの環境）。インクの転写や用紙の接着無く用紙を剥がせた場合には、ブロッキングなしとした。インクの転写が起こるか、用紙が剥がせなくなる場合は、ブロッキング発生とした。

・密着性の評価
印刷後に標準環境（２３℃、５０％ＲＨ）にて1日調湿されたベタ画像に対し、３０ｍｍ程度にカットしたセロハンテープ（ニチバン株式会社製）を空気が入らないように画像面に貼り付け、セロハンテープは３秒程度の時間で鉛直上向きにゆっくりと剥がした。剥がした面の面状変化とセロハンテープに色移りを目視観察し、以下の判定を行なった。
○：剥離なし、または紙の層内で剥離すること
△：テープに着色するがインク面状に変化なし
×：インク面状に変化有り、又はインク層と紙間で剥離

・紙の黄変
処理液が付与された用紙表面を６０℃／６０％ＲＨ環境で１０日間調湿し、ステータスAにて光学濃度を測定し、イエロー濃度の差（ΔY）を測定した。光学濃度測定にはエックスライト社製Xrite938を用いた。
○：ΔY ３以下
△：ΔY ３〜５
×：ΔY ５以上

＜評価＞
図６は上記の試験結果を示す表図であり、図７は記録媒体１２の表面の凝集剤量とドット径との関係を示している。

これらの図に示すように、記録媒体１２の表面上の凝集剤量が増加して所定値を超えると、ドット径が急激に小さくなったり、光沢低下が発生しやすくなったり、密着性が低下したりするという結果が得られた。そして、そのしきい値は０．１００ｇ／ｍ^２以下であり、その際の凝集剤の実効ｐＨは、１．６７以上７．００以下であることが分かった。

また、図６から分かるように、記録媒体１２のコート層内の凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下（凝集剤量では０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下）の範囲を外れると、着弾干渉が発生したり、乾燥時間が長く必要になったりするという結果になった。

さらに、記録媒体１２の原紙中の凝集剤の実効ｐＨが１．４０以上７．００以下（凝集剤量では０．０００ｇ／ｍ^２以上０．２１０ｇ／ｍ^２以下）の範囲を外れると、記録媒体が黄変するという結果が得られた。

〔他の実施形態〕
図８は、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示した概略構成図である。

図８に示す画像形成装置（インクジェット記録装置）１００は、インク及び処理液（凝集処理液）を用いて、記録媒体１１４上に画像形成を行う２液凝集方式が適用された記録装置である。この画像形成装置１００は、主として、記録媒体１１４を供給する給紙部１０２と、記録媒体１１４に処理液を付与する処理液付与部１０４と、記録媒体１１４に色インクを打滴するインク打滴部（印字部）１０６と、記録媒体１１４上の溶媒成分（液体成分）を除去する溶媒除去部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る。

給紙部１０２には、記録媒体１１４を積載する給紙台１２０が設けられている。給紙台１２０の前方（図１において左側）にはフィーダボード１２２が接続されており、給紙台１２０に積載された記録媒体１１４は１番上から順に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１０４の圧胴（処理液ドラム）１２６ａに受け渡される。

図示は省略するが、圧胴１２６ａの表面（周面）には、記録媒体１１４の先端を保持する保持爪（グリッパ）と吸引口が形成されており、渡し胴１２４ａから圧胴１２６ａに受け渡された記録媒体１１４は、保持爪によって先端を保持されながら圧胴１２６ａの表面に密着した状態（即ち、圧胴１２６ａ上に巻きつけられた状態）で圧胴１２６ａの回転方向（図１において反時計回り方向）に搬送される。後述する他の圧胴１２６ｂ〜１２６ｄについても同様な構成が適用される。

処理液付与部１０４には、圧胴１２６ａの回転方向（図８において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ａの表面に対向する位置に、用紙予熱ユニット１２８、処理液吐出ヘッド１３０、及び処理液乾燥ユニット１３２がそれぞれ設けられている。

用紙予熱ユニット１２８及び処理液乾燥ユニット１３２には、それぞれ所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥機が設けられる。圧胴１２６ａに保持された記録媒体１１４が、用紙予熱ユニット１２８や処理液乾燥ユニット１３２に対向する位置を通過する際、熱風乾燥機によって加熱された空気（熱風）が記録媒体１１４上の処理液に吹き付けられる構成となっている。

処理液吐出ヘッド１３０は、圧胴１２６ａに保持される記録媒体１１４に対して処理液を打滴するものであり、後述するインク打滴部１０６の各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂと同一構成が適用される。

本例では、記録媒体１１４の表面に対して処理液を付与する手段として、インクジェットヘッドを適用したが、これに限定されず、例えば、スプレー方式、塗布方式などの各種方式を適用することも可能である。

本例で用いられる処理液は、後段のインク打滴部１０６に配置される各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂから記録媒体１１４に向かって吐出されるインクに含有される色材を凝集させる作用を有する酸性液である。

処理液乾燥ユニット１３２には、所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥機が設けられており、圧胴１２６ａに保持された記録媒体１１４が処理液乾燥ユニット１３２の熱風乾燥機に対向する位置を通過する際、熱風乾燥機によって加熱された空気（熱風）が記録媒体１１４上の処理液に吹き付けられる構成となっている。本例では、８０℃の熱風によって処理液の乾燥が行われる。

熱風乾燥機の温度や風量は、圧胴１２６ａの回転方向上流側に配置される処理液吐出ヘッド１３０により記録媒体１１４上に付与された処理液を乾燥させて、記録媒体１１４の表面上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層（処理液が乾燥した薄膜層）が形成されるような値に設定される。

本例の如く、記録媒体１１４上に処理液が付与される前に、用紙予熱ユニット１２８によって記録媒体１１４を予備加熱する態様が好ましい。この場合、処理液の乾燥に要する加熱エネルギーを低く抑えることが可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

処理液付与部１０４に続いてインク打滴部１０６が設けられている。処理液付与部１０４の圧胴（処理液ドラム）１２６ａとインク打滴部（描画ドラム）１０６の圧胴１２６ｂとの間には、これらに対接するようにして渡し胴１２４ｂが設けられている。これにより、処理液付与部１０４の圧胴１２６ａに保持された記録媒体１１４は、処理液が付与されて処理液層（好ましくは固体状又は半固溶状の凝集処理剤層）が形成された後に、渡し胴１２４ａを介してインク打滴部１０６の圧胴１２６ｂに受け渡される。

インク打滴部１０６には、圧胴１２６ｂの回転方向（図８において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ｂの表面に対向する位置に、ＣＭＹＫＲＧＢの７色のインクにそれぞれ対応したインク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂが並んで設けられている。

各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂは、上述した処理液吐出ヘッド１３０と同様に、インクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）が適用される。即ち、各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂは、それぞれ対応する色インクの液滴を圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４に向かって吐出する。

インク貯蔵／装填部（不図示）は、各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂにそれぞれ供給するインクを各々貯蔵するインクタンクを含んで構成される。各インクタンクは所要の流路を介してそれぞれ対応するヘッドと連通されており、各インク吐出ヘッドに対してそれぞれ対応するインクを供給する。インク貯蔵／装填部は、タンク内の液体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。

インク貯蔵／装填部の各インクタンクから各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂにインクが供給され、画像信号に応じて各１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂから記録媒体１１４に対してそれぞれ対応する色インクが打滴される。

各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂは、それぞれ圧胴１２６ｂに保持される記録媒体１１４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有し、そのインク吐出面には画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズル（図８中不図示、図９に符号１６１で図示）が複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂが圧胴１２６ｂの回転方向（記録媒体１１４の搬送方向）と直交する方向に延在するように固定設置される。

記録媒体１１４の画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、記録媒体１１４の搬送方向（副走査方向）について、記録媒体１１４と各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録媒体１１４の画像形成領域に１次画像を記録することができる。これにより、記録媒体１１４の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドが適用される場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

本例の画像形成装置１００は、最大菊半サイズの記録媒体（記録用紙）までの記録が可能であり、圧胴（描画ドラム）１２６ｂとして、記録媒体幅７２０ｍｍに対応した直径８１０ｍｍのドラムが用いられる。インク打滴時のドラム回転周速度は、５３０ｍｍ／ｓｅｃである。また、各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂのインク吐出体積は２ｐｌであり、記録密度は主走査方向（記録媒体１１４の幅方向）及び副走査方向（記録媒体１１４の搬送方向）ともに１２００ｄｐｉである。

また、本例では、ＣＭＹＫＲＧＢの７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ヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

インク打滴部１０６に続いて溶媒除去部１０８が設けられている。インク打滴部１０６の圧胴（描画ドラム）１２６ｂと溶媒除去部１０８の圧胴（溶媒除去ドラム）１２６ｃとの間には、これらに対接するように渡し胴１２４ｃが設けられている。これにより、インク打滴部１０６の圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４は、各色インクが付与された後に、渡し胴１２４ｃを介して溶媒除去部１０８の圧胴１２６ｃに受け渡される。

溶媒除去部１０８には、圧胴１２６ｃの回転方向（図８において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ｃの表面に対向する位置にインク乾燥ユニット１３８、溶媒除去ローラ１４０が並んで設けられている。

インク乾燥ユニット１３８は、上述した用紙予熱ユニット１２８や処理液乾燥ユニット１３２と同様に、所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥機を含んで構成される。インク乾燥ユニット１３８の熱風乾燥機によって所定の温度（例えば７０℃）に加熱された熱風を記録媒体１１４の表面に吹き付けることにより、記録媒体１１４上のインク層の溶媒成分（主に水分）を蒸発させる。これにより、記録媒体１１４に浸透する水分量を抑えることができ、記録媒体１１４のカールを防止することができる。

溶媒除去ローラ１４０は、図１に示した定着部２２の溶媒除去ローラと同一構成が適用される。即ち、溶媒除去ローラ１４０は、表面が多孔質体で構成されたローラ状部材であり、記録媒体１１４上のインク層に溶媒除去ローラ１４０を接触させることによって、記録媒体１１４上に残存する残留溶媒（主に高沸点溶媒）を除去する。これにより、高沸点溶媒に起因するインク層（即ち、インク画像）のべたつきを抑え、記録媒体１１４のブロッキングを防止することができる。また、溶媒除去ローラ１４０による残留溶媒（主に高沸点溶媒）の除去が行われる前に、記録媒体１１４上のインク層の溶媒成分（主に水分）を蒸発させておくことによって、処理液との反応によって形成されるインク凝集体（色材凝集体）の凝集力が向上し、溶媒除去ローラ１４０への色材付着を防止することができる。

溶媒除去部１０８に続いて定着部１１０が設けられている。溶媒除去部１０８の圧胴（溶媒除去ドラム）１２６ｃと定着部１１０の圧胴（定着ドラム）１２６ｄとの間には、これらに対接するように渡し胴１２４ｄが設けられている。これにより、溶媒除去部１０８の圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４は、各色インクが付与された後に、渡し胴１２４ｄを介して定着部１１０の圧胴１２６ｄに受け渡される。

定着部１１０には、圧胴１２６ｄの回転方向（図８において反時計回り方向）の上流側から順に、圧胴１２６ｃの表面に対向する位置に、インク打滴部１０６による印字結果を読み取る印字検出部１４４、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂがそれぞれ設けられている。

印字検出部１４４は、インク打滴部１０６の印字結果（各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂの打滴結果）を撮像するためのイメージセンサ（ラインセンサ等）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。

加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂは、所定の範囲（例えば１００℃〜１８０℃）で温度制御可能なローラであり、加熱ローラ１４８と圧胴１２６ｄとの間に挟みこまれた記録媒体１１４を加熱加圧しながら、記録媒体１１４上に形成された画像を定着させる。

本例では、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂの加熱温度は１１０℃、圧胴１２６ｄの表面温度は６０℃に設定される。また、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂのニップ圧力は１ＭＰａである。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ポリマー微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。

定着部１１０に続いて排紙部１１２が設けられている。排紙部１１２には、画像が定着された記録媒体１１４を受ける排紙胴１５０と、該記録媒体１１４を積載する排紙台１５２と、排紙胴１５０に設けられたスプロケットと排紙台１５２の上方に設けられたスプロケットとの間に掛け渡され、複数の排紙用グリッパを備えた排紙用チェーン１５４とが設けられている。

次に、インク打滴部１０６に配置されるインク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂの構造について詳説する。なお、インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号１６０によってインク吐出ヘッド（以下、単に「ヘッド」と称することもある。）を示すものとする。

図９（ａ）はヘッド１６０の構造例を示す平面透視図であり、図９（ｂ）はその一部の拡大図であり、図９（ｃ）はヘッド１６０の他の構造例を示す平面透視図である。また、図１０はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図９（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１６０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１６０は、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル１６１と、各ノズル１６１に対応する圧力室１６２等からなる複数のインク室ユニット１６３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（記録媒体搬送方向と直交する主走査方向）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の搬送方向と略直交する方向に記録媒体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９（ａ）の構成に代えて、図９（ｃ）に示すように、複数のノズル１６１が２次元に配列された短尺のヘッドブロック１６０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体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１６１に対応して設けられている圧力室１６２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１６１と供給口１６４が設けられている。各圧力室１６２は供給口１６４を介して共通流路１６５と連通されている。共通流路１６５はインク供給源たるインク供給タンク（不図示）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共通流路１６５を介して各圧力室１６２に分配供給される。

圧力室１６２の天面を構成し共通電極と兼用される振動板１６６には個別電極１６７を備えた圧電素子１６８が接合されており、個別電極１６７に駆動電圧を印加することによって圧電素子１６８が変形してノズル１６１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１６５から供給口１６４を通って新しいインクが圧力室１６２に供給される。

本例では、ヘッド１６０に設けられたノズル１６１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１６８を適用したが、圧力室１６２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１６３を図９（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１６３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１６１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。

図１１は、画像形成装置１００のシステム構成を示す要部ブロック図である。画像形成装置１００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、ヘッドドライバ１８４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を介して画像形成装置１００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画像形成装置１００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。即ち、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。

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録手段（不図示）と兼用してもよい。

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１１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１１に示すモータ１８８には、図８の圧胴１２６ａ〜１２６ｄや渡し胴１２４ａ〜１２４ｄ、排紙胴１５０を駆動するモータなどが含まれている。

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１１には、画像形成装置１００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１１に示すヒータ１８９には、図８に示す用紙予熱ユニット１２８、処理液乾燥ユニット１３２、インク乾燥ユニット１３８の熱風乾燥機に内蔵されるヒータなどが含まれている。特に本実施の形態では、処理液乾燥ユニット１３２における乾燥条件を制御することによって、インク打滴時における記録媒体の各層の凝集剤分布を制御している。

溶媒除去制御部１７９は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがって、溶媒除去ローラ１４０のニップ圧（加圧力）やニップ時間（加圧時間）などを制御する。記録媒体１１４の種類やインクの種類ごとに、溶媒除去ローラ１４０の最適なニップ圧、ニップ時間などが予め求められ、データテーブル化されて所定のメモリ（例えば、メモリ１７４）に記憶され、記録媒体１１４の情報や使用インクの情報を取得すると、当該メモリを参照して溶媒除去ローラ１４０のニップ圧、ニップ時間などが制御される。

プリント制御部１８０は、システムコントローラ１７２の制御に従い、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１９２の吐出液滴量（打滴量）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。なお、図１１には、画像形成装置１００に備えられる複数のヘッド（インクジェットヘッド）を代表して符号１９２で図示されており、これは図８に示すヘッド１９２には、図８の処理液吐出ヘッド１３０、インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂなどを含んでいる。特に本実施の形態では、インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂからインクを吐出するタイミングを制御することによって、インク打滴時における記録媒体の各層の凝集剤分布を制御している。

また、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１８２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１９２の圧電素子１６８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１６８に印加して圧電素子１６８を駆動する駆動回路を含んで構成される。なお、図１１に示すヘッドドライバ１８４には、ヘッド１９２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。

印字検出部１４４は、図８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１１４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、打滴のばらつきなど）を検出し、その検出結果をプリント制御部１８０に提供する。プリント制御部１８０は、必要に応じて印字検出部１４４から得られる情報に基づいてヘッド１９２に対する各種補正を行う。

次に、本実施形態の画像形成装置１００の作用について説明する。

まず、給紙部１０２の給紙台１２０からフィーダボード１２２に記録媒体１１４が送り出されると、その記録媒体１１４は、渡し胴１２４ａを介して、処理液付与部１０４の圧胴１２６ａに保持され、用紙予熱ユニット１２８によって予備加熱され、処理液吐出ヘッド１３０によって処理液が打滴される。続いて、処理液乾燥ユニット１３２による加熱乾燥が行われ、記録媒体１１４上に形成された処理液層の溶媒成分（主に水分）が蒸発する。このとき、下流側でインクを打滴した際に、記録媒体１２の各層で所定の凝集剤分布になるように乾燥条件を制御する。具体的には、インクを打滴する際の記録媒体１２の表面の凝集剤の実効ｐHが１．６７以上７．００以下（凝集剤量では０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下）であり、且つ、コート層内の凝集剤量の実効ｐHが０．１０以上１．７０以下（凝集剤量では０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下）である状態になるように、処理液を乾燥させている。

記録媒体１１４上に処理液層（好ましくは固体状又は半固溶状の凝集処理剤層）が形成された後、処理液付与部１０４の圧胴１２６ａに保持された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｂを介して、インク打滴部１０６の圧胴１２６ｂに受け渡される。そして、圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４には、入力画像データに応じて、各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ、１３６Ｒ、１３６Ｇ、１３６Ｂからそれぞれ対応する色インクが打滴される。

インクを打滴した際、記録媒体１２の表面の凝集剤の実効ｐHが１．６７以上７．００以下（凝集剤量では０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下）であり、且つ、コート層内の凝集剤の実効ｐHが０．１０以上１．７０以下（凝集剤量では０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下）になるように制御されている。このような状態でインクを打滴することによって、ドットの拡がりを確保でき、且つ、画像の鮮鋭性を高めることができる。

記録媒体１１４上にインクが打滴された後、インク打滴部１０６の圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｃを介して、溶媒除去部１０８の圧胴１２６ｃに受け渡される。そして、圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４がインク乾燥ユニット１３８に対向する位置を通過する際、インク乾燥ユニット１３８による加熱乾燥によって記録媒体１１４上のインク層の溶媒成分（主に水分）が蒸発する。更に、記録媒体１１４上に残存する残留溶媒（特に高沸点溶媒）は溶媒除去ローラ１４０によって吸収除去される。これにより、記録媒体１１４に浸透する水分量を抑えることができるのでカールの発生を抑制することができるとともに、記録媒体１１４上から高沸点溶媒が除去されるので記録媒体１１４のブロッキングも防止することができる。

こうして記録媒体１１４上のインク層から溶媒成分が除去された後、圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｄを介して、定着部１１０の圧胴１２６ｄに受け渡される。そして、圧胴１２６ｄに保持された記録媒体１１４は、印字検出部１４４によってインク打滴部１０６の印字結果が読み取られた後、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂによる加熱加圧によって記録媒体１１４上に形成された画像の定着が行われる。

画像が定着された記録媒体１１４は、圧胴１２６ｄから排紙胴１５０に受け渡され、排紙用チェーン１５４によって排紙台１５２の上方に搬送され、排紙台１５２上に積載される。

以上、本発明の画像形成方法及び画像形成装置について詳細に説明したが、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。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示した概略構成図 本実施の形態のインク打滴時における記録媒体の状態を示す模式図 比較例のインク打滴時における記録媒体の状態を示す模式図 比較例のインク打滴時における記録媒体の状態を示す模式図 凝集剤の水溶液濃度とｐHの関係図 試験結果を示す表図 記録媒体の表面の凝集剤量とドット径との関係図 本発明に係る画像形成装置の他の実施形態を示した概略構成図 インク吐出ヘッドの構成例を示す平面透視図 インク室ユニットの立体的構成を示す断面図 図８に示す画像形成装置のシステム構成を示す要部ブロック図

符号の説明

１２…記録媒体、１４…処理液付与部、１６…処理液乾燥部、１８…インク打滴部、２０…インク乾燥部、２２…接触溶媒除去部、５６…溶媒除去ローラ、１００…画像形成装置、１０２…給紙部、１０４…処理液付与部、１０６…インク打滴部、１０８…溶媒除去部、１１０…定着部、１１２…排紙部、１１４…記録媒体、１３０…処理液吐出ヘッド、１３２…処理液乾燥ユニット、１３６…インク吐出ヘッド、１３８…インク乾燥ユニット、１４０…溶媒除去ローラ、１６０…ヘッド、１６１…ノズル、１６２…圧力室、１６８…圧電素子、１７９…溶媒除去制御部、１８０…プリント制御部

Claims (13)

1. 表面にコート層を有する印刷用コート紙に凝集剤含有の処理液を付与する処理液付与工程と、
   前記印刷用コート紙に付与された処理液を加熱乾燥させる処理液乾燥工程と、
   前記処理液が加熱乾燥された印刷用コート紙の表面にインクを付与するインク付与工程と、を備え、
   前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の表面上の前記凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下で、且つ、前記印刷用コート紙のコート層内の前記凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とするインクジェット記録方法。
2. 前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の原紙中の凝集剤の実効ｐＨが１．４０以上７．００以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録方法。
3. 前記処理液乾燥工程は、前記印刷用コート紙に温風を吹き付けることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録方法。
4. 前記処理液乾燥工程は、前記印刷用コート紙をヒータで加熱することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
5. 前記印刷用コート紙に処理液が付与される前に、前記印刷用コート紙を予備加熱する予備加熱工程を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
6. 前記インク付与工程で前記印刷用コート紙に付与されたインクの溶媒を加熱乾燥させる加熱乾燥工程を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインクジェット記録方法。
7. 前記加熱乾燥工程で加熱乾燥させたインクを熱により定着させる定着工程を備えたことを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録方法。
8. 表面にコート層を有する印刷用コート紙に、凝集剤含有の処理液を付与する処理液付与装置と、
   前記印刷用コート紙に付与された処理液を加熱乾燥させる処理液乾燥装置と、
   前記処理液が加熱乾燥された印刷用コート紙の表面にインクを付与するインク付与装置と、
   前記印刷用コート紙の表面上の前記凝集剤の実効ｐＨが１．６７以上７．００以下で、且つ、前記コート層内の前記凝集剤の実効ｐＨが０．１０以上１．７０以下の状態で前記印刷用コート紙の表面にインクを付与させる制御手段と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
9. 前記処理液乾燥装置は、前記印刷用コート紙に温風を吹き付ける温風手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット記録装置。
10. 前記処理液乾燥装置は、前記印刷用コート紙を加熱するヒータを備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載のインクジェット記録装置。
11. 前記処理液付与装置によって前記印刷用コート紙に処理液が付与される前に、前記印刷用コート紙を予備加熱する予備加熱手段を備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
12. 表面にコート層を有する印刷用コート紙に凝集剤含有の処理液を付与する処理液付与工程と、
    前記印刷用コート紙に付与された処理液を加熱乾燥させる処理液乾燥工程と、
    前記処理液が加熱乾燥された印刷用コート紙の表面にインクを付与するインク付与工程と、を備え、
    前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の表面上の前記凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２以上０．１００ｇ／ｍ^２以下で、且つ、前記コート層内の前記凝集剤の量が０．１００ｇ／ｍ^２以上２．０００ｇ／ｍ^２以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とするインクジェット記録方法。
13. 前記インク付与工程は、前記印刷用コート紙の原紙中の凝集剤の量が０．０００ｇ／ｍ^２以上０．２１０ｇ／ｍ^２以下の状態で、前記インクを付与することを特徴とする請求項１２に記載のインクジェット記録方法。

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