(57)【要約】【課題】インク及び処理液を用いた２液凝集方式において、定着部材へのオフセットや記録媒体のカールを防止することができる。【解決手段】色材を含有する水性インクと、色材を凝集させる成分を含有する処理液とを用いて、記録媒体１２上に画像を形成する画像形成装置において、記録媒体１２上に処理液を付与する処理液付与部と、処理液の乾燥部と、処理液が付与された記録媒体１２上に画像情報に基づいて水性インクを打滴するインク打滴部と、打滴したインクと処理液とが凝集反応して前記録媒体上に形成されたインク層を乾燥するインク乾燥部と、乾燥された後の記録媒体上のインク層を加熱加圧して定着させる定着部と、を備え、インク乾燥部では、記録媒体１２上に形成されたインク層乾燥後におけるインク由来水の残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を含有する水性インクと、前記色材と反応する成分を含有する処理液とを用いて、記録媒体上に画像を形成する画像形成方法において、
前記記録媒体上に前記処理液を付与する処理液付与工程と、
前記処理液が付与された記録媒体上に画像情報に基づいて前記水性インクを打滴するインク打滴工程と、
前記打滴したインクと前記処理液とが反応して前記録媒体上に形成されたインク層を乾燥するインク乾燥工程と、
前記乾燥された後の記録媒体上の前記インク層を加熱加圧して定着させる定着工程と、を備え、
前記インク乾燥工程では、乾燥後におけるインク由来水の残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記インク乾燥工程では、前記記録媒体に打滴されたインクの乾燥前の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには前記残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記処理液付与工程と前記インク打滴工程との間に、前記記録媒体上に付与された処理液の処理液層を乾燥する処理液乾燥工程を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記処理液乾燥工程では、前記処理液層の乾燥後の層厚が１μｍ以下になるように乾燥することを特徴とする請求項３の画像形成方法。
【請求項５】
前記水性インクの高沸点水性溶媒として、溶解性パラメータ（ＳＰ値）が２７．５以下のものを使用することを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載の画像形成方法。
【請求項６】
前記インク乾燥工程は、
前記記録媒体の画像領域を格子状からなる複数の区画領域に仮想的に区画する区画工程と、
前記画像情報によるインク打滴のドットデータに基づいて、前記複数の各区画領域に打滴する水性インクの打滴量を演算する演算工程と、
前記演算された各区画領域の打滴量に応じて各区画領域を乾燥する乾燥量を制御する乾燥制御工程と、からなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成方法。
【請求項７】
色材を含有する水性インクと、前記色材と反応する成分を含有する処理液とを用いて、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記記録媒体上に前記処理液を付与する処理液付与部と、
前記付与した処理液を乾燥する処理液乾燥部と、
前記処理液が付与及び乾燥された記録媒体上に画像情報に基づいて前記水性インクを打滴するインク打滴部と、
前記打滴したインクと前記処理液とが反応して前記録媒体上に形成されたインク層を乾燥するインク乾燥部と、
前記乾燥された後の記録媒体上の前記インク層を加熱加圧して定着させる定着部と、
前記画像情報のドットデータに応じて前記インク乾燥部の乾燥量を制御する乾燥制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記インク乾燥部は、前記記録媒体上に熱風を吹き付けるエアノズルを備え、
前記乾燥制御手段は、前記エアノズルから前記記録媒体上に吹き付ける吹き付け量及び／又は吹き付け時間を制御することで乾燥量を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
色材を含有する水性インクと、前記色材と反応する成分を含有する処理液とを用いて、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、
前記記録媒体上に前記処理液を付与する処理液付与部と、
前記付与した処理液を乾燥する処理液乾燥部と、
前記処理液が付与及び乾燥された記録媒体上に画像情報に基づいて前記水性インクを打滴するインク打滴部と、
前記打滴したインクと前記処理液とが反応して前記録媒体上に形成されたインク層を乾燥するインク乾燥部と、
前記乾燥された後の記録媒体上の前記インク層を加熱加圧して定着させる定着部と、
前記記録媒体の画像領域を仮想的に格子状に区画して複数の区画領域に区画し、前記画像情報のドットデータから前記各区画領域に打滴する水性インクの打滴量を求めるシステムコントローラと、
前記システムコントローラによって求められた各区画領域の打滴量に応じて該区画領域のインク層を乾燥する乾燥量を制御する乾燥制御手段と、からなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記インク乾燥部は、前記記録媒体と直交する方向に等間隔で配置され、前記記録媒体の面に熱風を吹き付ける複数のエアノズルを備え、
前記乾燥制御手段は、前記システムコントローラによって求められた前記各区画領域の打滴量に応じて前記エアノズルから各区画領域に吹き付ける吹き付け量及び／又は吹き付け時間を制御することで、乾燥量を制御することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記インク乾燥部は、前記インク層の乾燥後における残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるように制御すると共に、前記記録媒体に打滴されたインクの乾燥前の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには前記残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御することを特徴とする請求項７〜１０の何れか１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成方法及び装置に係り、特に、インク及び処理液を用いて記録媒体上に画像を形成する２液反応方式において、画像定着する定着工程でのオフセットの発生や、記録媒体のカール等の発生を防止し、画像の高品質化を図る技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方式は、インクジェットヘッドに形成される複数のノズルからインク液滴を記録媒体に向かって吐出することにより記録を行う方式であり、記録動作時の騒音が低く、ランニングコストが安く、高解像、高品質な画像記録が可能である。インクの吐出方式には、圧電素子の変位を利用した圧電方式や、発熱素子で生じる熱エネルギーを利用したサーマル方式などがある。
【０００３】
インクジェット記録方式において、記録媒体上で隣接するインク液滴（インクドット）同士が重なるように連続して打滴が行われると、これらのインク液滴同士がその表面張力によって合一し、所望のドットが形成できなくなるブリード（着弾干渉）の問題がある。
【０００４】
同一色のドット同士の場合は、ドット形状が崩れてしまい、異なる色間のドット同士の場合は、更に混色の問題も加えて発生する。特に、ラインヘッドを用いてシングルパス方式で記録が行われる場合には、隣接するインク液滴間の着弾時間差が短いため、着弾干渉が発生しやすく、先鋭な画像を形成することが難しい。
【０００５】
これに対し、いわゆる処理液をインクに先立って記録媒体上に付与し、インクと反応させることで高画質化を図る技術が一般的に知られている。着色剤として顔料粒子を用いる場合、処理液は顔料粒子のクーロン反発力を中和して粒子を凝集させてインク液を増粘させる機能をもつ。これにより、打滴ドット間の干渉が抑えられ、濃度ムラなく先鋭な画像を記録することができる。
【０００６】
また、記録媒体に画像を形成した後、記録媒体に対して加熱したローラや定着ベルト（定着部材）を所定の圧力をかけて押し当てることにより、印刷面の光沢性や耐擦性（定着性）を付与することも提案されている。しかし、ローラを押し当てる際に、記録媒体の色材の一部が、定着部材に付着してしまう、いわゆる「オフセット」と呼ばれる問題が発生する。この「オフセット」の問題は、水系の溶媒を使用した水性インクにおいて発生し易い。かかる「オフセット」対策として、特許文献１では、シリコーン樹脂からなる離型性層を定着ベルトに設け、且つ、離型性層と記録媒体（紙）とが離接するように、接着性改良層を設けることが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３１５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように、定着部材の表面素材を調整することで、ある程度のオフセットは防止可能であるが、未だ充分とは言えない。特に、高速で画像形成する際には、紙の表面に溶媒が残存する状態で定着部材と接触しなければならず、そのようなときには定着部材の表面素材の物性を調整してもオフセットが発生してしまうという欠点がある。
【０００８】
また、水性インクを用いる場合は、記録媒体にカールが発生し易いことも大きな問題であり、合わせて解決する必要がある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、インク及び処理液を用いた２液反応方式において、定着部材へのオフセットや記録媒体のカールを防止することもできるので、高品質な画像形成を可能とする画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１は、色材を含有する水性インクと、前記色材と反応する成分を含有する処理液とを用いて、記録媒体上に画像を形成する画像形成方法において、前記記録媒体上に前記処理液を付与する処理液付与工程と、前記処理液が付与された記録媒体上に画像情報に基づいて前記水性インクを打滴するインク打滴工程と、
前記打滴したインクと前記処理液とが反応して前記録媒体上に形成されたインク層を乾燥するインク乾燥工程と、前記乾燥された後の記録媒体上の前記インク層を加熱加圧して定着させる定着工程と、を備え、前記インク乾燥工程では、乾燥後におけるインク由来水の残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になることを特徴とする画像形成方法を提供する。
【００１１】
ここで、インク由来水の残水量とは、インク層乾燥後の水量のうち、元々インクの溶媒として存在していた水の量、即ち乾燥後の記録媒体に存在する全水量から記録媒体自体が保持していた水量と、処理液の溶媒として含まれていた水量とを除いた量を、ｇ数として計算した値である。
【００１２】
本発明の請求項１によれば、インク乾燥工程では、水性インクと処理液とが反応して記録媒体上に形成されたインク由来水の残水量が、４．０ｇ／ｍ２以下になるようにインク層の乾燥量を制御したので、乾燥後にインク層を加熱加圧して定着させる定着工程を行った際のオフセットを効果的に防止できると共に、残水量が多いことによるカール発生を防止できる。これにより、インク及び処理液を用いた２液反応方式において、定着部材へのオフセットや記録媒体のカールを防止することもできるので、高品質な画像形成を可能とする画像形成方法を提供することができる。
【００１３】
本発明は、水性インク及び処理液を用いて記録媒体上に画像を形成する２液反応方式において、インク層乾燥後でのインク由来水の残水量を、４．０ｇ／ｍ２以下に乾燥することがオフセット防止にとって重要であり、処理液を使用しないで画像を形成する場合にインク由来水の残水量を４．０ｇ／ｍ２以下になるように乾燥してもオフセットは防止できない。
【００１４】
インク層乾燥後におけるインク由来水の残水量は、予め予備試験等において、画像形成後の記録媒体の単位面積当たりの水分量を測定（カールフィッシャー法等）し、記録媒体が元々もっていた水分量と処理液由来の水分量とを差し引くことで求めることができる。
【００１５】
請求項２は請求項１において、前記インク乾燥工程では、前記記録媒体に打滴されたインクの乾燥前の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには前記残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないことを特徴とする。
【００１６】
ここで、記録媒体に打滴されたインクの水分量は、画像形成後の記録媒体から測定によって求める必要はなく、画像情報のドットデータから得られるインク打滴量から計算によって求めることが可能である。
【００１７】
請求項２は、記録媒体のカールが、乾燥後でのインク由来水の残水量が多過ぎる場合に限らず、記録媒体に打滴されたインクの水分量が多いインク層をインク乾燥工程で乾燥し過ぎた場合（過乾燥）にも発生することを見出し、この対策を規定したものである。
【００１８】
即ち、インク打滴工程において記録媒体に打滴する水性インクの打滴量から記録媒体への打滴換算時のインク層の水分量として計算される値が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには、インク乾燥工程では残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないようにしたので、過乾燥に起因するカール発生も防止できる。
【００１９】
請求項３は請求項１又は２において、前記処理液付与工程と前記インク打滴工程との間に、前記記録媒体上に付与された処理液の処理液層を乾燥する処理液乾燥工程を設けたことを特徴とする。
【００２０】
請求項３は、本発明のオフセット防止対策として必須な構成である２液反応方式で発生しがちなドット浮遊対策を行うものであり、処理液付与工程とインク打滴工程との間に処理液層を乾燥する処理液乾燥工程を設けたので、ドットが浮遊することがない。これにより、高品質な画像形成を行うことができる。また、記録媒体に浸透する水分の量を低減することができ、記録媒体のカール防止効果を高めることができる。
【００２１】
請求項４は請求項３において、前記処理液乾燥工程では、前記処理液層の乾燥後の層厚が１μｍ以下になるように乾燥することを特徴とする。
【００２２】
請求項４によれば、処理液乾燥工程で処理液層の乾燥後の層厚が１μｍ以下の極めて薄い層になるまで乾燥するので、ドット浮遊を一層確実に防止できる。
【００２３】
請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記水性インクの高沸点水性溶媒として、溶解性パラメータ（ＳＰ値）が２７．５以下のものを使用することを特徴とする。
【００２４】
請求項５によれば、水性インクの高沸点水性溶媒として、溶解性パラメータ（ＳＰ値）が２７．５以下のものを使用するようにしたので、記録媒体のカール発生を一層効果的に防止できる。
【００２５】
請求項６は請求項１〜５の何れか１において、前記インク乾燥工程は、前記記録媒体の画像領域を格子状からなる複数の区画領域に仮想的に区画する区画工程と、前記画像情報によるインク打滴のドットデータに基づいて、前記複数の各区画領域に打滴する水性インクの打滴量を演算する演算工程と、前記演算された各区画領域の打滴量に応じて各区画領域を乾燥する乾燥量を制御する乾燥制御工程と、からなることを特徴とする。
【００２６】
請求項６によれば、記録媒体上に形成されるインク層乾燥後におけるインク由来水の残水量制御を、仮想的に区画した格子状からなる複数の区画領域ごとにきめ細かく行うようにしたので、記録媒体全体におけるインク由来水の残水量を４．０ｇ／ｍ２以下で均等化することができる。また、画像情報によるインク打滴のドットデータから複数の各区画領域におけるインク中の乾燥前の水分量を求め、求めた結果から乾燥量を制御するようにしたので、印刷画像によらずにインク由来水の残水量制御が可能となる。
【００２７】
前記目的を達成するために、本発明の請求項７は、色材を含有する水性インクと、前記色材と反応する成分を含有する処理液とを用いて、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記記録媒体上に前記処理液を付与する処理液付与部と、前記付与した処理液を乾燥する処理液乾燥部と、前記処理液が付与及び乾燥された記録媒体上に画像情報に基づいて前記水性インクを打滴するインク打滴部と、前記打滴したインクと前記処理液とが反応して前記録媒体上に形成されたインク層を乾燥するインク乾燥部と、前記乾燥された後の記録媒体上の前記インク層を加熱加圧して定着させる定着部と、前記画像情報のドットデータに応じて前記インク乾燥部の乾燥量を制御する乾燥制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００２８】
請求項７は、本発明を装置として構成したものであり、上記の如く構成することにより、インク及び処理液を用いた２液反応方式において、定着部材へのオフセットや記録媒体のカールを防止することもできるので、高品質な画像形成を可能とする。
【００２９】
請求項８は請求項７において、前記インク乾燥部は、前記記録媒体上に熱風を吹き付けるエアノズルを備え、前記乾燥制御手段は、前記エアノズルから前記記録媒体上に吹き付ける吹き付け量及び／又は吹き付け時間を制御することで乾燥量を制御することを特徴とする。
【００３０】
請求項８は、請求項７におけるインク乾燥部と乾燥制御手段との好ましい構成を具体的に示したものである。
【００３１】
前記目的を達成するために、本発明の請求項９は、色材を含有する水性インクと、前記色材と反応する成分を含有する処理液とを用いて、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記記録媒体上に前記処理液を付与する処理液付与部と、前記付与した処理液を乾燥する処理液乾燥部と、前記処理液が付与及び乾燥された記録媒体上に画像情報に基づいて前記水性インクを打滴するインク打滴部と、前記打滴したインクと前記処理液とが反応して前記録媒体上に形成されたインク層を乾燥するインク乾燥部と、前記乾燥された後の記録媒体上の前記インク層を加熱加圧して定着させる定着部と、前記記録媒体の画像領域を仮想的に格子状に区画して複数の区画領域に区画し、前記画像情報のドットデータから前記各区画領域に打滴する水性インクの打滴量を求めるシステムコントローラと、前記システムコントローラによって求められた各区画領域の打滴量に応じて該区画領域のインク層を乾燥する乾燥量を制御する乾燥制御手段と、からなることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００３２】
請求項９は、本発明を装置として構成したものであり、上記の如く構成することにより、区画領域ごとにきめ細かな乾燥を行うことができるので、インク及び処理液を用いた２液反応方式において、定着部材へのオフセットや記録媒体のカールを一層防止することができる。
【００３３】
請求項１０は請求項９において、前記インク乾燥部は、前記記録媒体と直交する方向に等間隔で配置され、前記記録媒体の面に熱風を吹き付ける複数のエアノズルを備え、前記乾燥制御手段は、前記システムコントローラによって求められた前記各区画領域の打滴量に応じて前記エアノズルから各区画領域に吹き付ける吹き付け量及び／又は吹き付け時間を制御することで、乾燥量を制御することを特徴とする。
【００３４】
請求項１０は、請求項９におけるインク乾燥部と乾燥制御手段との好ましい構成を具体的に示したものである。
【００３５】
請求項１１は請求項７〜１０の何れか１において、前記インク乾燥部は、前記インク層乾燥後における残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるように制御すると共に、前記記録媒体に打滴されたインクの乾燥前の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには前記残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御することを特徴とする。
【００３６】
請求項１１によれば、インク層乾燥後におけるインク由来水の残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるように制御するようにしたので、オフセットを防止でき、更には記録媒体に水分が多く残存することに起因するカールを防止できる。また、打滴するインク中の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御するので、過乾燥によるカール発生も防止できる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の画像形成方法及び装置によれば、インク及び処理液を用いた２液反応方式において、定着部材へのオフセットや記録媒体のカールを防止することもできるので、高品質な画像形成を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、添付図面に従って本発明の画像形成方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００３９】
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。
【００４０】
〔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。
【００４１】
溶媒不溶性材料の濃度は、インク吐出ヘッドからの吐出に適切な粘度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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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たりする懸念がない。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
〈水溶性溶剤〉
本発明の水性インクの水溶性溶剤としては次のものを好ましく使用できる。
【００６６】
インクは、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性インク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、水溶性有機溶剤が好ましく使用される。
【００６７】
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剤が好ましい。
【００６８】
また、インク（特に、インクジェット用インク組成物）を用紙により良く浸透させる目的で、浸透促進剤として水溶性有機溶剤が好適に使用される。
【００６９】
本発明においては、カールを抑制する目的のため、（ａ）水溶性溶剤は、ＳＰ値２７．５以下の水溶性溶剤を９０質量％以上含有し、かつ、下記構造式（１）で表される化合物を含有する。
【００７０】
ここで、「ＳＰ値２７．５以下の水溶性溶剤」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。
【００７１】
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，Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，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。
【００７２】
【化１】
2010005815.tif 000003
【００７３】
上記の構造式（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。
【００７４】
ｌ＋ｍ＋ｎが３未満だとカール抑制力が小さく、また１５を超えると吐出性が悪化する。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
以下に、ＳＰ値が２７．５以下に該当する水溶性溶剤及び上記構造式（１）で表される化合物の例について、ＳＰ値（カッコ内）と共に示す。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
・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）
【００８０】
【化２】
2010005815.tif 000004
【００８１】
・ｎＣ４Ｈ９Ｏ（ＡＯ）４−Ｈ  （ＡＯ＝ＥＯ又はＰＯで、比率はＥＯ：ＰＯ＝１：１）
（２０．１）
・ｎＣ４Ｈ９Ｏ（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。
【００８２】
上記構造式（１）の化合物の（ａ）水溶性溶剤中に占める割合（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。上記範囲とすることにより、インクの安定性や吐出性を悪化させずにカールを抑制することができ好ましい。
【００８３】
また本発明においては、ＳＰ値が２７．５以下の溶剤比率が９０％未満にならない範囲で、他の溶剤を併用しても良い。
【００８４】
併用できる水溶性有機溶媒の例として、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ジプロピレングリコール、２−ブテン−１，４−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ペンタンジオール、４−メチル−１，２−ペンタンジオール等のアルカンジオール（多価アルコール類）；ヴルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、（ソルビット）、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の糖類；糖アルコール類；ピアルロン酸類；尿素類等のいわゆる固体湿潤剤；エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数１〜４のアルキルアルコール類；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、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピ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、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルポキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。
【００８５】
乾燥防止剤や湿潤剤の目的としては，多価アルコール類が有用であり、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８６】
浸透剤の目的としては、ポリオール化合物が好ましく、脂肪族ジオールとしては、例えば、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールが好ましい例として挙げることができる。
【００８７】
本発明に使用される水溶性溶剤は、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。
【００８８】
水溶性溶剤の含有量としては、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。
【００８９】
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。
【００９０】
〈界面活性剤〉  
また、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
〔処理液〕
本発明に用いられる処理液（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。
【００９７】
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。
【００９８】
また、本発明におけ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。
【００９９】
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。
【０１００】
また、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。
【０１０１】
本発明における処理液は、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
本発明における処理液は、界面活性剤を含有することができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
本発明におけ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。
【０１１３】
また、処理液の粘度は、１．０〜２０．０ｃＰであることが好ましい。
【０１１４】
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。
【０１１５】
〔記録媒体（用紙）〕
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
本発明では、これらの原紙あるいは塗工紙をそのまま使用してもよいし、例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装置を使用してカレンダー処理を行ない、平坦化をコントロールした状態で使用してもよい。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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、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。
【０１２６】
〔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示した概略構成図である。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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１２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１２を密着させて搬送するドラム方式など各種方式を適用することが可能であり、ドラム方式については後記する。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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、記録媒体１２の表面上に固体状又は半固溶状の処理液層（以後、乾燥後の処理液層を凝集処理剤層４０’という）が形成されるように加熱乾燥を行う態様が好ましい。この場合、凝集処理剤層４０’の層厚が１μｍ以下になるように乾燥することが好ましい。これにより、後述するように、処理液層内での色材移動（ドット浮遊）による画像劣化を防止することができる。
【０１３１】
処理液の乾燥方式は特に限定されるものではないが、例えば、所定の範囲で温度や風量を制御可能な熱風乾燥機を備え、記録媒体１２上の処理液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、搬送ベルト２８の内側にヒータ（例えば平板加熱ヒータ）３０を備え、記録媒体１２の裏面（画像形成面と反対側の面）側から加熱する方式（裏面加熱方式）も好適である。
【０１３２】
本明細書において、「固体状または半固溶状の処理液層」とは、以下に定義する凝集処理剤の含溶媒率が０〜７０％の範囲のものを指す。
【０１３３】
また、「凝集処理剤」は、固体状又は半固溶状のものだけでなく、それ以外の液体状のものも含む広い概念で用いるものとし、特に、含溶媒率を７０％以上として液体状にした凝集処理剤を「凝集処理液」又は単に「処理液」と称する。
【０１３４】
処理液の含溶媒率の算出方法としては、所定の大きさ（例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ）の用紙（記録媒体）を切り出し、処理液付与後の総重量（用紙＋乾燥前処理液）と処理液乾燥後の総重量（用紙＋乾燥後処理液）をそれぞれ測定し、これらの差分から乾燥による溶媒減少量（溶媒蒸発量）を求める。また、乾燥前の処理液中に含まれる溶媒量は、処理液の調製処方から求められる計算値を用いればよい。これらの計算結果から含溶媒率を得ることができる。
【０１３５】
図２（ａ）に示すように、記録媒体１２の表面上に処理液の液体層（乾燥前の液体層）４０が存在した状態でインク液滴４２が打滴されると、液体層４０中にインク色材（インクドット）４４が浮遊して移動してしまい、画像品質の劣化を招く要因となる。これに対し、図２（ｂ）に示すように、インク液滴４２の打滴が行われる前に、記録媒体１２上の処理液を加熱乾燥させて、記録媒体１２の表面上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層４０’を形成しておくことにより、打滴されたインク液滴４２は固体状又は半固溶状の処理液層４０’上にインク色材（インクドット）４４が着弾して、その接触面から凝集反応が開始されるので、十分な付着力を得ることができ、色材移動（ドット浮遊）による画像劣化を防止することができる。
【０１３６】
図１に示すように、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６ｎｇ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。
【０１３７】
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、記録媒体１２上のインク層に熱風（乾燥風）を吹き付ける方式（熱風乾燥方式）であって、記録媒体１２上に形成されるインク層の水分量に応じて乾燥量を制御できるものが好ましい。
【０１３８】
図３（Ａ）は、記録媒体１２上に形成されるインク層の水分量に応じて乾燥量を制御するように構成されたインク乾燥部２０の一態様を示す概念図である。
【０１３９】
図３（Ａ）の矢印１１は記録媒体１２の搬送方向を示す。
【０１４０】
図３（Ａ）に示すように、搬送される記録媒体１２の上方には、記録媒体上に熱風を吹き付けるエアノズル１３が配置され、エアノズル１３には、記録媒体１２の幅と略同等な長尺の吹出口１３Ａが形成される。図３（Ａ）では、記録媒体１２とエアノズル１３との関係が平面的に記載されているが、エアノズル１３は記録媒体１２の面に対して略直角な方向から熱風を吹き付けるように配置される。
【０１４１】
エアノズル１３は、電磁弁１５、エアタンク１７、レギュレータ１９を介してエア配管２１によりエアポンプ２３に接続される。エアタンク１７には加熱ヒータが内蔵され、エアタンク１７内の空気を温めて熱風にしてエアノズル１３から吹き出す。これにより、エアポンプ２３から圧送された空気は、レギュレータ１９で一定の圧力に調整され、エアタンク１７で一旦トラップされた後、エアノズル１３から熱風として吹き出される。この熱風吹き出しにおいて、エアタンク１７では、エアポンプ２３からエアノズル１３に供給される熱風が所定の圧力になるように精度良く調整される。
【０１４２】
エアポンプ２３の圧力は、約０．２ＭＰａ（０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａ）になるように制御されることが好ましい。
【０１４３】
また、電磁弁１５は電磁弁制御部２５を介して上記したシステムコントローラ１７２に接続される。システムコントローラ１７２には、画像変換部で変換された画像データに基づくドットデータが入力されており、記録媒体１２上に打滴する水性インクの打滴量を求め、求めたインク打滴量からインク中の乾燥前の水分量を演算する。
【０１４４】
そして、システムコントローラ１７２は、演算されたインク中の乾燥前の水分量に応じて電磁弁制御部２５の開度を制御する。即ち、演算されたインク中の水分量に応じて、インク層乾燥後におけるインク由来水の残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるように乾燥量を制御すると共に、演算された水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御する。
【０１４５】
なお、残水量の制御を行う場合、インクに由来する水分量以外に、処理液に由来する水分量、記録媒体１２に由来する水分量が関係してくるが、本発明では処理液を処理液乾燥部１６で固体状又は半固溶状まで乾燥しているので、残水量に与える影響は少ない。また、記録媒体１２に由来する水分量は無視できるほど小さい。したがって、インクに由来する水分量に応じて乾燥量を変えてインク由来水の残水量を制御すれば問題ないと共に、インクに由来する水分量は画像情報から得られるので、画像形成後の記録媒体の水分を測定する必要もない。これにより、乾燥量制御の自動化が可能となる。
【０１４６】
演算されたインク中の水分量とインク層の乾燥後における残水量と電磁弁の開度との関係については、予備試験等において検量線を作成しておき、この検量線データをシステムコントローラ１７２に入力しておくとよい。
【０１４７】
これにより、インク及び処理液を用いた２液反応方式において、定着部材へのオフセットや記録媒体のカールを防止することができる。
【０１４８】
この場合、図３（Ａ）のように、記録媒体１２の画像領域にインクを打滴して形成されるインク層全体について乾燥量を制御するようにしてもよいが、記録媒体１２の画像領域を仮想的に複数の区画領域に区画し、区画領域ごとに乾燥量を制御できるものがより好ましい。
【０１４９】
図３（Ｂ）は、記録媒体１２の区画領域ごとに乾燥制御が可能なインク乾燥部２０の好ましい一例を示した概念図であり、図３（Ａ）と同じ部材については同符号を付して説明する。
【０１５０】
図３（Ｂ）に示すように、記録媒体１２の画像領域は、格子状からなる複数の区画領域１２ａ、１２ａ…に仮想的に区画される。仮想的な区画は、例えばホストコンピュータ１８６（図８参照）から画像形成装置の全体を制御するシステムコントローラ１７２（図８参照）に入力された画像情報の座標データ上で行えばよく、区画された区画領域１２aの座標データがインク乾燥部２０に入力される。
【０１５１】
図３（Ｂ）は記録媒体１２の画像領域を格子状に区画したものであり、各区分領域１２ａの面積が均等になるように区画する。図３（Ｂ）は、記録媒体１２の搬送方向（副走査方法）を４列の区分に区画した場合であり、搬送される記録媒体の上方には、区画された区分の列ごとに熱風を吹き付けるエアノズル１３がそれぞれ配置される。図３（Ｂ）では、４列に区分したので、４つのエアノズル１３が配置される。
【０１５２】
それぞれのエアノズル１３は、電磁弁１５、エアタンク１７、レギュレータ１９を介してエア配管２１によりエアポンプ２３に接続される。エアタンク１７には加熱ヒータが内蔵され、エアタンク１７内の空気を温めて熱風にしてエアノズル１３から吹き出す。これにより、エアポンプ２３から圧送された空気は、レギュレータ１９で一定の圧力に調整され、エアタンク１７で一旦トラップされた後、各エアノズル１３から熱風として吹き出される。この熱風吹き出しにおいて、エアタンク１７では、エアポンプ２３からエアノズル１３に供給される熱風が所定の圧力になるように精度良く調整される。
【０１５３】
エアポンプ２３の圧力、及び記録媒体１２の搬送速度は、図３（Ａ）の場合と同様である。したがって、１つの区画領域１２ａの大きさを縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍとし、記録媒体１２の搬送方向において、区画領域１２ａの前端から後端までエアノズル１３から熱風を吹き付けたとすると、吹き付け時間（乾燥時間）は０．３秒になる。
【０１５４】
また、電磁弁１５はそれぞれの電磁弁制御部２５を介して上記したシステムコントローラ１７２に接続される。システムコントローラ１７２には、画像変換部で変換された画像データに基づくドットデータが上述した座標データと関連づけて入力されており、各区画領域１２ａに打滴する水性インクの打滴量を求め、求めたインク打滴量から各区画領域１２ａにおける乾燥前の水分量を演算する。
【０１５５】
そして、システムコントローラ１７２は、演算された各区画領域１２ａのインクの乾燥前の水分量に応じて電磁弁制御部２５を制御して電磁弁１５のＯＮ−ＯＦＦ制御を行う。即ち、水分量の少ない区画領域はＯＮからＯＦＦまでの時間を短くして熱風の吹き付け量を少なくする。逆に、水分量の多い区画領域はＯＮからＯＦＦまでの時間を長くして熱風の吹き付け量を多くする。水分量と電磁弁１５のＯＮからＯＦＦまでの時間との関係は、予め予備試験等を行うことで関連づけておけばよい。
【０１５６】
これにより、記録媒体１２の区画領域１２ａごとに、熱風を吹き出す吹き出しタイミングと、吹き出し時間長さとを制御することができるので、区画領域１２ａごとに乾燥量を制御することができる。具体的には、演算された区画領域１２ａごとのインク中の水分量に応じて、インク層の乾燥後における残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるように乾燥量を制御すると共に、演算された水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御する。
【０１５７】
ちなみに、全く画像が形成されない区画領域１２ａの場合には、電磁弁１５はＯＦＦ状態になりエアノズル１３からの熱風は吹き出されない。
【０１５８】
なお、図３では、エアノズル１３から吹き出す熱風の風量は一定として、吹き出し時間長さを制御することで、区画領域１２ａごとの乾燥量を制御するようにしたが、吹き出し時間長さを同じにして吹き出す風量を変えるようにしてもよい。この場合、全く画像が形成されない区画領域１２ａの場合には、吹き出し風量がゼロになる。
【０１５９】
このように、インク打滴量から各区画領域１２ａにおける乾燥前の水分量を演算し、水分量に応じて乾燥量を制御するようにしたので、記録媒体１２上の場所ごとに打滴量が大きく異なるような絵柄を印刷する場合であっても、各々の区画領域１２ａごとに残水量を好適に制御できる。
【０１６０】
また、図１に示すように、前記熱風乾燥方式と併用して、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を備え、記録媒体１２の裏面側から加熱する方式（裏面加熱方式）を使用してもよい。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の表面側に所定時間吹き付けて、記録媒体１２上のインク層の乾燥を行う。この場合には、ヒータ３２による乾燥を考慮して電磁弁１５のＯＮ―ＯＦＦ制御を行う必要がある。
【０１６１】
図１に示すように、インク乾燥部２０の副走査方向下流側に定着部２２が備えられる。定着部２２では、所定の範囲で温度制御可能な加熱ローラ２２、３４で記録媒体１２を加熱加圧しながら、記録媒体１２上に形成された画像を定着させる。例えば、加熱ローラ２２、３４を約７５℃の温度で、０．３ＭＰａの圧力で接触させる。これにより、画像の定着性（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２２、３４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、複数段の加熱ローラ２２、３４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。
【０１６２】
かかる、定着部２２において、インク乾燥部２０の乾燥が適切でないと、加熱ローラ２２にインクが付着するオフセットが発生する。また、定着部をでた記録媒体１２にカールが発生する。
【０１６３】
次に、図１に示した画像形成装置１０の作用について説明する。
【０１６４】
図４は、記録媒体上に処理液が付与されてから定着が行われるまでの様子を模式的に示した図であり、インク凝集体（色材凝集体）が形成される様子については一部誇張して表現している。なお、図４では、記録媒体１２として印刷用コート紙が用いられる場合を示しており、記録媒体１２内に処理液又はインクの溶媒成分の一部が浸透している様子を表している。
【０１６５】
まず、搬送ベルト２８に保持された記録媒体１２は、副走査方向（図１の左から右へ向かう方向）に搬送されつつ、処理液付与部１４を通過する際、記録媒体１２上に処理液が付与される（処理液付与工程）。続いて、処理液乾燥部１６を記録媒体１２が通過する際、記録媒体１２上の処理液の加熱乾燥が行われ、記録媒体１２上の処理液の溶媒成分（主に水分）が蒸発する（処理液乾燥工程）。これにより、図４（ａ）に示すように、記録媒体１２上には処理液層（好ましくは固体状又は半固溶状の凝集処理剤層）５０が形成される。凝集処理剤層の層厚は１μｍ以下であることが好ましい。
【０１６６】
次に、インク打滴部１８の各インク吐出ヘッド１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｋに対向する位置を記録媒体１２が通過する際、各インク吐出ヘッド１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｋから各色インクの液滴が記録媒体１２上に打滴される（インク打滴工程）。これにより、図４（ｂ）に示すように、記録媒体１２上にはインク層（インクと処理液の混合液からなる液体層）５２が形成される。このとき、処理液との反応によって、インク層５２内にインク凝集体（色材凝集体）５４が形成される。
【０１６７】
記録媒体１２の表面上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成されている場合、各インク吐出ヘッド１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙ、１８Ｋから打滴されたインク液滴は、記録媒体１２上に形成された固体又は半固溶状の凝集処理剤層の表面に着弾する。このとき、飛翔エネルギーと表面エネルギーとのバランスにより、インク液滴と凝集処理剤層との接触面が所定の面積にて着弾する。インク液滴が凝集処理剤層上に着弾した直後に凝集反応が始まるが、凝集反応はインク液滴と凝集処理剤層との接触面から始まる。凝集反応は接触面近傍のみで起こり、インク着弾時における所定の接触面積で付着力を得た状態でインク内の色材が凝集されるため、色材移動（ドット移動）が抑止される。
【０１６８】
このインク液滴に隣接して他のインク液滴が着弾しても先に着弾したインクの色材は既に凝集化しているので後から着弾するインクとの間で色材同士が混合せず、ブリードが抑止される。なお、色材の凝集後には、分離されたインク溶媒が広がり、凝集処理剤が溶解した液体層（インク層）が記録媒体１２上に形成される。
【０１６９】
次に、インク乾燥部２０を記録媒体１２が通過する際、記録媒体１２上のインク層５２の加熱乾燥が行われ、図４（ｃ）に示すように、記録媒体１２上のインク層５２の溶媒成分（主に水分）が蒸発する（インク乾燥工程）。
【０１７０】
次に、定着部２２を記録媒体１２が通過する際、図４（ｄ）に示すように、加熱ローラ５８によって記録媒体１２に対する加熱加圧が行われ、記録媒体１２上に形成された画像の定着が行われる（定着工程）。
【０１７１】
かかる処理液付与工程から定着工程までにおいて、インク乾燥工程で乾燥された後のインク層５２内の残水量が４．０ｇ／ｍ２を超えて乾燥が不十分であると、記録媒体１２が定着部２２を通ったときに、インクが加熱ローラ２２に付着するオフセットが発生する。また、残水量が多いことによって、記録媒体１２にカールが生じる。
【０１７２】
そこで本発明によれば、インク乾燥部２０では、記録媒体１２上に形成されたインク層の乾燥後における残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるように乾燥量を制御するようにした。また、インク層の乾燥前の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御するようにした。
【０１７３】
このように本発明の実施の形態では、処理液乾燥部１６において、凝集処理剤層の層厚が１μｍ以下となるようにし、インク乾燥部２０において、インク由来水の残水量の上限（４．０ｇ／ｍ２）と下限（０．５ｇ／ｍ２）とを適切に規定したので、オフセットやカールを積極的に抑止できるだけでなく、定着性、滲み、ドット浮遊を抑止でき、高品質な画像を形成することができる。
【０１７４】
また、水性インクの高沸点溶媒として、溶解性パラメータ（ＳＰ値）が２７．５以下の親水性のもの、例えばトリオキシプロピレンフリセリルエーテルを使用すると、記録媒体１２のカールを一層抑制できる。
【０１７５】
本発明のインク乾燥工程において、記録媒体１２上にインク液滴が打滴されてから加熱乾燥が行われるまでの時間（インク打滴／乾燥インターバル）はできるだけ短い方が好ましい。記録媒体１２上のインク層５４の溶媒成分（主に水分）を素早く蒸発させることにより、記録媒体１２への水分の浸透量を減らし、記録媒体１２のカールを確実に防止することができる。インク打滴／乾燥インターバルは１０秒以内、より好ましくは１秒以内であることが好ましい。
【０１７６】
〔画像形成装置の他の実施形態〕
図５は、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態であり、ドラム方式を示した概略構成図である。
【０１７７】
図５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液反応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。
【０１７８】
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５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。
【０１７９】
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５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。
【０１８０】
処理液付与部１０４には、圧胴１２６ａの回転方向（図５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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
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と同一構成が適用される。
【０１８３】
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。
【０１８４】
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。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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。凝集処理剤層（処理液層）の乾燥後の層厚が１μｍ以下になるように乾燥することが好ましい。
【０１８７】
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。
【０１８８】
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。
【０１８９】
インク打滴部１０６には、圧胴１２６ｂの回転方向（図５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、ＣＭＹＫの４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が並んで設けられている。
【０１９０】
各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ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。
【０１９１】
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。
【０１９２】
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にインクが供給され、画像信号に応じて各１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ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。
【０１９３】
各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋ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５中不図示、図６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。
【０１９４】
記録媒体１１４の画像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。
【０１９５】
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、約５００ｍｍ／秒である。また、各インク吐出ヘッド１３６Ｃ、１３６Ｍ、１３６Ｙ、１３６Ｋのインク吐出量は６ｎｇ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。
【０１９６】
また、本例では、ＣＭＹＫの４色の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出する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。
【０１９７】
インク打滴部１０６に続いてインク乾燥部２０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を介してインク乾燥部２０の圧胴１２６ｃに受け渡される。
【０１９８】
インク乾燥部２０には、圧胴１２６ｃの回転方向（図５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が設けられる。なお、インク乾燥ユニット１３８の後段部に溶媒除去ローラ１４０を並んで設けると一層良い。
【０１９９】
インク乾燥ユニット１３８は、図１で説明した画像形成装置１０と同様に、記録媒体１１４上に形成されたインク層の乾燥量を制御できる機能を有することが必要であり、特に、区画領域１２ａごとに乾燥量を制御できることが好ましい。即ち、記録媒体１１４上に形成されたインク層の乾燥後における残水量が４．０ｇ／ｍ２以下になるように乾燥量を制御する。また、記録媒体１２に打滴されるインク中の乾燥前の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御する。
【０２００】
具体的には、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の表面に所定時間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に形成されたインク層の乾燥後のインク由来水の残水量を制御する。
【０２０１】
インク乾燥部２０に続いて定着部１１０が設けられている。インク乾燥部２０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、インク乾燥部２０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。
【０２０２】
定着部１１０には、圧胴１２６ｄの回転方向（図５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。
【０２０３】
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。
【０２０４】
加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂは、所定の範囲（例えば６０℃〜１００℃）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。
【０２０５】
本例では、加熱ローラ１４８ａ、１４８ｂの加熱温度は７５℃、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。
【０２０６】
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。
【０２０７】
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。
【０２０８】
図６（ａ）はヘッド１６０の構造例を示す平面透視図であり、図６（ｂ）はその一部の拡大図であり、図６（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７はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図６（ａ）、（ｂ）中のＸ−Ｘ線に沿う断面図）である。
【０２０９】
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６（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。
【０２１０】
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６（ａ）の構成に代えて、図６（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。
【０２１１】
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。
【０２１２】
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。
【０２１３】
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。
【０２１４】
かかる構造を有するインク室ユニット１６３を図６（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。
【０２１５】
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。
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
図８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。
【０２１９】
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。
【０２２０】
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。
【０２２１】
システムコントローラ１７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：演算手段）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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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８に示すモータ１８８には、図５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。
【０２２５】
ヒータドライバ１７８は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがって、ヒータ１８９を駆動するドライバである。図８には、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８に示すヒータ１８９には、図５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。
【０２２６】
電磁弁制御部２５は、システムコントローラ１７２からの指示にしたがって、例えば図３に示した電磁弁１５のＯＮ−ＯＦＦを行って、記録媒体１２の画像領域に仮想形成した区画領域１２ａごとの乾燥量を制御する。
【０２２７】
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８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で図示されている。例えば、図５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が含まれている。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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８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。
【０２３０】
印字検出部１４４は、図５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。
【実施例】
【０２３１】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【０２３２】
実施例の試験で用いた処理液（凝集処理液）の組成、インクの組成、記録媒体の種類、試験条件、試験結果の評価項目等について以下に示す。なお、画像形成装置は、図１の装置構成のものを使用した。
【０２３３】
（１）処理剤の組成
・クエン酸（和光純薬製）                               ：１６．７％
・ジエチレングリコールモノメチルエーテル（和光純薬製） ：２０．０％
・Ｚｏｎｙｌ  ＦＳＮ−１００（デュポン社製）           ：  １．０％
・イオン交換水                                         ：６２．３％
上記処理液の物性値を測定したところ、粘度４．９ｍＰａ・ｓ、表面張力２４．３ｍＮ／ｍ、ｐＨ１．５であった。
【０２３４】
（２）インクの調製及び組成
〈ポリマー分散剤Ｐ−１の調製〉
攪拌機、冷却管を備えた１０００ｍｌの三口フラスコにメチルエチルケトン８８ｇを加え窒素雰囲気下で７２℃に加熱し、ここにメチルエチルケトン５０ｇにジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート０．８５ｇ、ベンジルメタクリレート６０ｇ、メタクリル酸１０ｇ、メチルメタクリレート３０ｇを溶解した溶液を３時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに１時間反応した後メチルエチルケトン２ｇにジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート０．４２ｇを溶解した溶液を加え、７８℃に昇温し４時間加熱した。得られた反応溶液は大過剰量のヘキサンに２回再沈殿し、析出した樹脂を乾燥してポリマー分散剤Ｐ−１を９６ｇ得た。
【０２３５】
得られた樹脂の組成は１Ｈ−ＮＭＲで確認し、ＧＰＣより求めた重量平均分子量（Ｍｗ）は４４６００であった。さらに、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＫ００７０：１９９２）記載の方法により、このポリマーの酸価を求めたところ、６５．２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【０２３６】
〈シアン分散液の調製〉
ピグメントブルー１５：３（大日精化株式会社製  フタロシアニンブル−Ａ２２０）を１０部と、上記で得られたポリマー分散剤Ｐ−１を５部と、メチルエチルケトンを４２部と、１ｍｏｌ／Ｌ  ＮａＯＨ水溶液を  ５．５部と、イオン交換水８７．２部とを混合し、ビーズミルで０．１ｍｍΦジルコニアビーズを使い、２〜６時間分散した。
【０２３７】
得られた分散物を減圧下５５℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、顔料濃度が１０．２質量％のシアン分散液を得た。
【０２３８】
上記のようにして、色材としてのシアン分散液を調液した。
【０２３９】
上記で得られた色材（シアン分散液）を用いて、下記インク組成となるように各成分を混合して、インク１及びインク２のインクジェット記録液を作製した。なお、インク１とインク２との違いは、高沸点溶媒の溶解度パラメータ（ＳＰ）を変えたものであり、インク１のトリオキシプロピレングリセリルエーテルのＳＰは２６．３８、インク２のグリセリンのＳＰは４０．９７である。
【０２４０】
〈インク１の組成〉
・シアン顔料（ピグメントブルー１５：３）                    ：４％
・ポリマー分散剤（上記、Ｐ−１）                            ：２％
・トリオキシプロピレングリセリルエーテル                    ：１５％
（サンニックスＧＰ２５０（三洋化成工業（株）製）
・オルフィンＥ１０１０（日信化学製、界面活性剤）            ：１％
・ジョンクリル５３７（ジョンソンポリマー製）                ：１２％
・イオン交換水                                              ：６６％
〈インク２の組成〉
・シアン顔料（ピグメントブルー１５：３）                    ：４％
・ポリマー分散剤（上記、Ｐ−１）                            ：２％
・グリセリン（和光純薬工業製）                              ：１５％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学製、界面活性剤）            ：１％
・ジョンクリル５３７（ジョンソンポリマー製）                ：１２％
・イオン交換水                                              ：６６％      
なお、上記組成の％は「質量％」である。
【０２４１】
（３）記録媒体（用紙）の種類
記録媒体は、実施の形態において説明した特菱アート、ＯＫトップコート、ニューエイジの３種類を使用した。なお、以下の説明では記録媒体を単に用紙１２と言う。
【０２４２】
（４）試験結果の評価方法
用紙１２に印刷された評価項目として、「オフセット」、「定着性」、「カール」、「滲み」、「ドット浮遊」の合計５項目について評価し、評価レベルは次の通りである。
【０２４３】
〈オフセット〉
上記インク及び処理液を用いて、定着工程を行った際、加熱ローラ２２に色材が付着せず、画像面にも劣化が無い場合を○、加熱ローラ２２には色材が付着したが、画像面には劣化が無い場合を△、加熱ローラ２２に色材が付着し、画像面にも劣化が認められた場合を×とした。加熱ローラの温度は５０℃と７５℃の２水準について実施した。
【０２４４】
〈定着性〉
ベタ印刷した用紙１２の印字領域を、印字を行っていない用紙１２で１０往復擦ったときに、擦った方の用紙１２に色材が付着していなく、擦られた方の用紙１２にも画像の劣化が認められない場合を○、擦った用紙１２には色材が付着したが、擦られた用紙１２には画像の劣化が認められない場合を△、擦った用紙１２には色材が付着し、擦られて用紙１２にも画像の劣化が認められた場合を▲、擦られた用紙１２よりも擦った用紙１２の方の色が濃くなった場合を×とした。
【０２４５】
〈カール〉
ベタ印刷した用紙１２をA５サイズに切り、定盤に上に置いたときの用紙１２の４頂点の浮き上がり高さを測定した。４頂点の算術平均が２．０ｃｍ以上であった場合を×、２．０ｃｍ未満１．０ｃｍ以上であった場合を△、１．０ｃｍ未満であった場合を○とした。尚、印刷面の中央付近が盛り上がるように用紙１２がカールした場合は、用紙１２をひっくり返し、4頂点が上にそり上がるようにして測定をした。
【０２４６】
〈滲み（凝集性）〉
インクを、１２００ｄｐｉのラインをシングルパスで印刷し、ライン幅の不均一やラインの切れ、液だまりが認められた場合を×、それ以外を○とした。
【０２４７】
〈ドット浮遊〉
インクを、１５０ｄｐｉ間隔の格子パターンをシングルパスで印刷し、ドット間距離の平均ずれ量が５％以上（即ち、８．５μm以上）である場合を×、３％以上５％未満（即ち、５．１μｍ以上８．５μｍ未満）である場合を△、３％未満（即ち、５．１μm未満）である場合を○とした。
【０２４８】
（５）試験条件
処理液を付与した用紙１２上にベタ印刷してインク層を形成し、該インク層を乾燥したときのインク由来水の残水量と上記評価項目との関係を調べた。合わせて、処理液を付与しない場合の影響、処理液を乾燥しない場合の影響、記録媒体の種類による影響も調べた。
【０２４９】
ここで、ベタ印刷とは、１２００ｄｐｉ＊１２００ｄｐｉ＊６ｎｇの打滴密度での描画と定義する。従って、ベタ印刷時においてインクに含まれる水の打滴量（インクに含まれる水分量のみ）は次の計算式（１）から８．８ｇ／m2と計算することができる。
【０２５０】
6×10−９［ｇ]×0.66×1200×1200÷（0.02542[m2]）＝8.8g/m2…（１）
ここで、０．６６は上記したインク組成の水分％である。
【０２５１】
〈残水量の求め方〉
乾燥後の残水量はインク乾燥後の用紙１２を１．０ｃｍ×５．０ｃｍ角に切断し、三菱化学製水分測定装置CA−２００を用いて、水の絶対量を求めた。そして、別途処理液付与のみの用紙についても同様の方法で水分（紙がもともと持っている水分＋処理液の水分）の値を求めておき、インクに含まれる水分量から処理液及び用紙由来の水分量を差し引いた差分を「乾燥後残水量」と定義した。
【０２５２】
［試験Ａ］
図９の試験Ａはインク１を使用した場合の試験結果であり、用紙として特菱コート、ＯＫトップコート、ニューエイジの３種類を使用すると共に、処理液の条件（付与有る無し及び乾燥有る無し）、インクの乾燥条件（乾燥の有る無し及び乾燥量の相違）を変えて行った。また図９におけるインク乾燥のＬｖ１〜Ｌｖ５は乾燥量即ち熱風を吹き付けている時間長さ（換言すると、電磁弁を開いている長さ）を示し、Ｌｖ１からＬｖ５にいくほど乾燥量が大きい。
【０２５３】
（オフセットの評価結果）
図９の試験結果から、用紙１２に処理液を付与してインクを凝集させたインク層であれば、オフセットはインク乾燥後の残水量によって決まることが分かる。即ち、残水量が４ｇ／m2以下であれば、オフセットは○の良い評価になる。
【０２５４】
また、試験１−６、試験１−８、試験１−１７、試験１−１９、試験１−３０から分かるように、処理液を付与しないインク層の場合においては、残水量を４．０ｇ／m2以下にしてもオフセットが発生してしまっている。これは、凝集作用が働かないために、顔料同士の密着性が弱く、顔料同士が泣き別れたためである。このことから、用紙に処理液を付与してインクを凝集させたインク層の乾燥後の残水量を４ｇ／m2以下にすることが重要になる。
【０２５５】
また、残水量が４ｇ／m2を超えてオフセットが発生している試験結果については、加熱ローラの温度が７５℃のみならず、５０℃の低めの温度でもオフセットが発生している。このことから、この場合のオフセットは、インク成分であるラテックスが溶融して一部が加熱ローラに泣き別れて付着する、所謂「ホットオフセット」では無く、用紙面上の水分が過剰にあるために、液体が泣き別れた状態のオフセットであることが示唆される。
【０２５６】
また、３種類のいずれの用紙に関しても、処理液を付与した場合には、残水量が４ｇ／m2以下であればオフセットは発生していないことが分かる。
【０２５７】
（定着性の評価結果）
定着性に関しては、オフセットが○若しくは△の評価水準ではいずれも良好であった。
【０２５８】
（カールの評価結果）
カールに関しても、オフセットの場合と同様にインク乾燥後の残水量によって決まり、インク乾燥後の残水量が４．７ｇ／m2を超えて多くなると、カールが発生することが分かる。また、残水量が０．５ｇ／m2以下になるまで過乾燥させてしまうと、カールが悪くなることが分かる。このことについて、後述の試験Ｃの項目で詳細に考察する。
【０２５９】
（滲み及びドット浮遊の評価結果）
滲みに関して見ると、処理液を付与した試験ではいずれも良好であった。また、ドット浮遊に関しては、処理液を用いない試験又は処理液を乾燥させた場合、いずれも良好であった。
【０２６０】
［試験Ｂ］
図１０に示す試験Ｂは、インク２を使用した点で、インク１を使用した試験Ａと相違する。即ち、インク２の高沸点溶媒を、試験Ａのトリオキシプロピレングリセリルエーテルからグリセリンに代えて、ＳＰ値を高くした。
【０２６１】
試験Ｂの各試験Ｎｏ．における試験条件と各項目の評価結果との関係も、全体的な傾向は試験Ａと同様であるが、カールの項目について見ると、インク２はインク１に比べて評価結果が悪くなっている。
【０２６２】
このことから、インク中に含まれる高沸点溶媒の影響も大きいことが分かった。本試験ではインク１にトリオキシプロピレングリセリルエーテルを、インク２にインクジェットでは汎用的に使用されているグリセリンを、それぞれ用いているが、適切な乾燥を与えた場合には、前者の方がカールは抑制されるという結果になった。これは両者の溶解度パラメータ（ＳＰ値）が異なることに由来する。即ち、インク１の高沸点溶媒であるトリオキシプロピレングリセリルエーテルのＳＰ値は２６．３８、後者の高沸点溶媒であるグリセリンのＳＰ値は４０．９７である。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，Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，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している。
【０２６３】
本試験では、ＳＰ値が２６．３８と４０．９７の２種類の場合のみを示したが、ＳＰ値とカールとの関係を調べたところ、ＳＰ値が２７．５を境としてカールの発生に大きく影響することが分かった。このことから、インクに使用する高沸点溶媒としてはＳＰ値が２７．５以下のものを使用することが好ましい。
【０２６４】
［試験Ｃ］
図９の試験Ａ及び図１０の試験Ｂでは、インク１を用紙（特菱アート）上にベタ印刷（インク打滴率１００％）した場合の試験結果であるが、図１０に示す試験Ｃは、インク１の打滴率を変えた場合に、オフセット及びカールへの影響がどうなるかを調べたものである。
【０２６５】
図１１の項目において、インク打滴率が１００％とはベタ印刷を意味し、上記計算式（１）で示したように、用紙１２上に打滴したインク中の乾燥前の水分量は８．８ｇ／ｍ２となる。
【０２６６】
また、インク打滴率７５％とはベタ印刷の７５％（用紙１２上に打滴したインク中の乾燥前の水分量は６．６ｇ／ｍ２）に相当する。インク打滴率６８％はベタ印刷の６８％（用紙１２に打滴したインク中の乾燥前の水分量は６．０ｇ／ｍ２）に相当し、５０％はベタ印刷の５０％（用紙１２に打滴したインク中の乾燥前の水分量は４．４ｇ／ｍ２）に相当する。
【０２６７】
図１１の結果から分かるように、インク打滴率が１００％、７５％と大きく、用紙１２上に打滴されたインク中の水分量が多い場合には、残水量が０．５ｇ／ｍ２以下になるまで乾燥（過乾燥）させてしまうと、カールが発生し△の評価になってしまう。一方、インク打滴率が６８％、５０％と小さく、用紙１２上に打滴されたインク中の水分量が少ない場合には、残水量が０．５ｇ／ｍ２以下になるまで乾燥してもカールは発生せず、○の評価であった。
【０２６８】
通常、用紙１２のカールは、試験Ａ、Ｂで示したように、残水量が多い状態で発生するが、我々は今回の試験を通じで、「インク打滴率が多いインク層に対して過乾燥を行うと、カール度合いが大きくなる」ことを突き止めた。これは、乾燥エネルギーを多く与えることで、
・インク中の高沸点溶媒が用紙１２のセルロース内へ浸透するのを促進してしまう、
・用紙１２のセルロース内部に保持されていた水も一部乾燥させてしまい、そこにインク中の高沸点溶媒が浸透してしまう、
といった理由から、結果的にカールが大きくなったものと考えられる。
【０２６９】
したがって、試験Ｃから、用紙１２のカール防止のためには、用紙１２に打滴されたインクの乾燥前の水分量が６．０ｇ／ｍ２以上と多いときには残水量が０．５ｇ／ｍ２を下回らないように乾燥量を制御することが重要であることが分かる。
【０２７０】
なお、オフセットの評価について見ると、インク打滴率による影響はなく、残水量によって影響を受けることが分かる。
【０２７１】
［試験Ｄ及びＥ］
図１２及び図１３に示した試験Ｄ及び試験Ｅは、試験Ｃと同様にインク打滴率を変えたものであり、試験Ｄでは用紙の種類としてＯＫトップコートを使用し、試験Ｅではニューエイジを使用したものである。
【０２７２】
試験Ｄ、Ｅも試験Ｃと同様に、インク打滴率が１００％、７５％ではカールの評価が△となる一方、インク打滴率が６８％、５０％ではカールの評価が○となった。したがって、過乾燥によるカール発生は用紙の種類には関係ないことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０２７３】
【図１】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
【図２】処理液が付与された記録媒体上にインク液滴が着弾する様子を示した図
【図３（Ａ）】用紙の乾燥量を制御可能なインク乾燥部の一態様を示す概略構成図
【図３（Ｂ）】用紙の区分領域ごとに乾燥量を制御可能なインク乾燥部の一態様を示す概略構成図
【図４】記録媒体上に処理液が付与されてから定着が行われるまでの様子を模式的に示した図
【図５】本発明に係る画像形成装置の別の実施形態でありドラム方式概略構成図
【図６】インク吐出ヘッドの構成例を示す平面透視図
【図７】インク室ユニットの立体的構成を示す断面図
【図８】画像形成装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図９】実施例の試験Ａを示す表図
【図１０】実施例の試験Ｂを示す表図
【図１１】実施例の試験Ｃを示す表図
【図１２】実施例の試験Ｄを示す表図
【図１３】実施例の試験Ｅを示す表図
【符号の説明】
【０２７４】
１０…画像形成装置、１２…記録媒体、１２ａ…区画領域、１３…エアノズル、１４…処理液付与部、１５…電磁弁、１６…処理液乾燥部、１７…エアタンク、１８…インク打滴部、１９…レギュレータ、２０…インク乾燥部、２１…エア配管、２２…定着部、２３…エアポンプ、２５…電磁弁制御部、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、１７２…システムコントローラ、１８０…プリント制御部
【図１】
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【図２】
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【図３（Ａ）】
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【図３（Ｂ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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