(57)【要約】【課題】記録媒体上に形成されるドットのにじみを抑え、高品質の画像を高速で形成することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】本発明による画像形成装置は、記録媒体（１６）上に第１の液（１００）を付着させる第１の液付与手段と、前記第１の液付与手段によって記録媒体（１６）に付着させた第１の液（１００）上に第２の液（１０２）を吐出する吐出ヘッドと、を有し、前記第１の液（１００）の記録媒体（１６）に対する接触角α1 及び第１の液（１００）と第２の液（１０２）との混合液（１０４）の接触角α3 がそれぞれ６０度以上であることを特徴とする。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与手段と、
前記第１の液付与手段によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に第２の液を吐出する吐出ヘッドと、を有し、
前記記録媒体に対する前記第１の液の接触角は６０度以上であり、
前記記録媒体に対する前記第１の液と前記第２の液との混合液の接触角は６０度以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記録媒体に対する前記第２の液の接触角が６０度以上であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の液の表面張力は前記第２の液の表面張力よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の液はカチオン性界面活性剤を含み、前記第１の液の表面張力は３０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の液はノニオン性界面活性剤を含み、前記第１の液の表面張力は３４ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第２の液の表面張力は３５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２の液は色材を含有するインクであり、前記第１の液は前記第２の液による着弾液滴中の色材を不溶化し凝集させる物質を含有する処理液であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与工程と、
前記第１の液付与工程によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に、描画用の画像データに基づいて吐出ヘッドから第２の液を吐出する第２の液吐出工程と、
を含む画像形成方法であって、
前記記録媒体に対する前記第１の液の接触角は６０度以上であり、
前記記録媒体に対する前記第１の液と前記第２の液との混合液の接触角は６０度以上であることを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置及び方法に係り、特に記録媒体上で２種類の液を混合してインクの定着性能を向上させることで高品位の画像を形成するインクジェット記録装置その他の画像形成装置及びその画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、インクと、該インクを凝集させる作用を有する液体組成物と、を含んで構成されるインクジェット記録用インクセットにおいて、光学濃度、にじみ、色間にじみ、乾燥時間に優れたインクジェット記録用インクセットが開示されてる。具体的には、インクの粘度（単位：ｍＰａ・ｓ）に対する表面張力（単位：ｍＮ／ｍ）の割合が５以上３０以下、前記液体組成物の粘度に対する表面張力（単位：ｍＮ／ｍ）の割合が５以上４０以下  、インクの記録媒体上における初期接触角が７５度以上とする旨が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２には、インクとその色材を不溶化する記録性向上液を用いて特に普通紙に記録を行う場合に、色の均一性に優れ、かつ鮮明な画像を得るインクジェット記録方法及びインクジェット記録装置が開示されている。具体的には、インクの表面張力γ1 、記録性向上液の表面張力γ2 （単位：ｄｙｎ／ｃｍ）をそれぞれ３０＜γ1 ≦４０、３０＜γ2 ≦４０とするとともに、インクに対する記録性向上液の付与率を１未満とする旨が提案されている。
【０００４】
特許文献３には、インク中の色材を不溶化又は凝集させる処理液を用いて滲みやフェザリングを抑制し、高品位の画像を得ることができるインクジェット記録装置が開示されている。即ち、同文献は、処理液の表面張力を小さくすることで、２液混合時の色材以外の溶媒分の浸透性を高める一方、インクの表面張力を高くすることでインクの滲みを防止し、かつ２液で生成される混合物の定着性を高め、色間フェザリングを防止する技術を開示する。その具体的な条件として、カチオン性物質を含む処理液の表面張力を２５〜３０（単位：ｄｙｎ／ｃｍ）とし、アニオン性基を含む染料が含有されるインクの表面張力を３３〜４５（単位：ｄｙｎ／ｃｍ）とする旨が提案されている。
【特許文献１】特開２００４−１０８３３号公報
【特許文献２】特開平１１−１１０００号公報
【特許文献３】特開２０００−２１８７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、インクを凝集させる作用を有する液体組成物の接触角を規定していない。該液体組成物の接触角が小さくなると記録媒体への浸透速度が大きくなることで液体組成物の記録媒体への浸透が早くなり、記録媒体上でインクが該液体組成物と反応できずに記録媒体上でインクがにじむなどの現象が起こり得る。
【０００６】
また、特許文献２に開示された発明では、接触角を規定しないので記録媒体上におけるインクのにじみを抑えることが困難である。即ち、インク及び記録性向上液の表面張力だけでなく接触角を考慮する必要がある。例えば、表面張力が同じ場合でも使用する界面活性剤の種類によっては接触角が異なり、接触角が小さくなるとインクの記録媒体への浸透速度が速くなり、インクが記録媒体へ早く浸透してしまう。
【０００７】
特許文献３に開示された発明では、規定されている処理液の表面張力が低いために処理液の浸透が早くなってしまい、記録媒体上で処理液とインクとが反応できないという問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録媒体上に形成されるドットのにじみを抑え、高品質の画像を形成することができる画像形成装置及び画像形成方法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】
【０００９】
前記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与手段と、前記第１の液付与手段によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に第２の液を吐出する吐出ヘッドと、を有し、前記記録媒体に対する前記第１の液の接触角は６０度以上であり、前記記録媒体に対する前記第１の液と前記第２の液との混合液の接触角は６０度以上であることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、第１の液付与手段によって第１の液を記録媒体に付着させ、記録媒体上に第１の液が存在する状態で吐出ヘッドから第２の液を吐出させ第１の液の上に第２の液を付着させる。このとき、記録媒体に対する第１の液の接触角を６０度以上とすることで、記録媒体に対する第１の液の浸透速度を遅くする（浸透を遅らせる）ことができ、第１の液と該第１の液が付着した記録媒体に打滴される第２の液とを記録媒体上で確実に反応させることが可能になる。また、記録媒体に対する第１の液と第２の液との混合液の接触角を６０度以上とすることで該混合液の浸透速度を遅くし、第１の液と第２の液とを確実に反応させる時間が確保されるとともに、該混合液の記録媒体への浸透が抑制されて、所望の濃度を有し視認可能なにじみが生じない好ましいドットが形成される。
【００１１】
第１の液及び第２の液のうち、少なくとも第２の液は描画用の画像データに基づいて、記録媒体への付着（即ち、吐出ヘッドからの吐出）が制御されることが好ましい。第１の液付与手段には、例えば、インクジェット方式の吐出ヘッドを用いて第１の液を液滴状に吐出する手段、ローラや刷毛、ブレード状の部材、多孔質部材などを用いて第１の液を塗布する手段、第１の液を噴霧状に噴射して付着させる手段、或いはこれらの適宜の組み合わせなどの態様がある。
【００１２】
吐出ヘッドを用いて第１の液を付着させる構成の場合、画像データに基づき、記録媒体上における描画箇所に限って選択的に第１の液を付着させることができるため、ローラ等による塗布手段と比較して、第１の液の消費量を低減できる。
【００１３】
一方、ローラ等の部材を記録媒体に接触させながら第１の液を塗布する手段は、インクジェット方式の吐出ヘッドで吐出が困難なレベルの高粘度の液を取り扱うことができるという利点がある。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置における「記録媒体」は、吐出ヘッドから吐出される液（記録体）によって画像の記録を受ける媒体（被記録媒体、印字媒体、被画像形成媒体、被吐出媒体、受像媒体など呼ばれ得るもの）であり、連続用紙、カット紙、シール用紙、ＯＨＰシート等の樹脂シート、フイルム、布、中間転写媒体、吐出ヘッドによって配線パターン等が形成されるプリント基板、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００１５】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の画像形成装置の一態様に係り、前記記録媒体に対する前記第２の液の接触角が６０度以上であることを特徴とする。
【００１６】
第２の液の記録媒体に対する接触角を６０度以上とすることで、第１の液と第２の液との混合液の記録媒体に対する接触角を確実に６０度以上とすることができる。また、記録媒体の第１の液付着していない部分に第２の液が着弾した場合にも、記録媒体に対する第２の液の浸透速度を遅くすることができ、にじみの少ないドットを得ることができる。
【００１７】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第１の液の表面張力は前記第２の液の表面張力よりも小さいことを特徴とする。
【００１８】
第１の液が付着している記録媒体上に第２液が着弾したときに第１の液が第２の液を覆い易くなり、第１の液と第２の液が接触する部分における反応が促進され、第２の液のドット広がりを抑えることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第１の液はカチオン性界面活性剤を含み、前記第１の液の表面張力は３０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
界面活性剤としてカチオン性界面活性剤を用いる場合、第１の液の表面張力を３０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下とすることで、第１の液の浸透速度を遅くすることができ、第１の液と第２の液とを確実に反応させることができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１、２又は３記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第１の液はノニオン性界面活性剤を含み、前記第１の液の表面張力は３４ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
【００２２】
界面活性剤としてノニオン性界面活性剤を用いる場合、第１の液の表面張力を３４ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下とすることで、第１の液の浸透速度を遅くすることができ、第１の液と第２の液とを確実に反応させることができる。
【００２３】
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第２の液の表面張力は３５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする。
【００２４】
第２の液の表面張力を３５ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下とすることで、第１の液上に第２の液が着弾したときの第２の液の広がりが抑制される。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れか１項記載の画像形成装置の一態様に係り、前記第２の液は色材を含有するインクであり、前記第１の液は前記第２の液による着弾液滴中の色材を不溶化し凝集させる物質を含有する処理液であることを特徴とする。
【００２６】
第１の液上に第２の液が接触すると、両液の反応によって第２の液に含有する色材が不溶化するとともに、記録媒体に対する第２の液の浸透が抑制される。こうして、記録媒体の表面近傍に色材（凝集反応物）が集まることで高濃度の発色となり、高品質の画像形成を実現できる。
【００２７】
なお、記録媒体上に残留する液体（溶媒）除去する液体除去手段を吐出ヘッドの後段側に備えると、記録媒体に発生するコックリングを防止することができる。この液体除去手段は、記録媒体に熱風を吹き付けて乾燥させる乾燥手段や、不織布、多孔質部材などの吸収部材を記録媒体に接触させて吸液する吸液部材などがある。
【００２８】
本発明の画像形成装置における吐出ヘッドの構成例として、記録媒体の全幅に対応する長さにわたって複数のノズルを配列させたノズル列を有するフルライン型のインクジェットヘッドを用いることができる。
【００２９】
この場合、記録媒体の全幅に対応する長さに満たないノズル列を有する比較的短尺の吐出ヘッドブロックを複数個組み合わせ、これらを繋ぎ合わせることで全体として記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を構成する態様がある。
【００３０】
フルライン型のインクジェットヘッドは、通常、記録媒体の相対的な送り方向（相対的搬送方向）と直交する方向に沿って配置されるが、搬送方向と直交する方向に対して、ある所定の角度を持たせた斜め方向に沿ってインクジェットヘッドを配置する態様もあり得る。
【００３１】
記録媒体と吐出ヘッドを相対的に移動させる搬送手段は、停止した（固定された）ヘッドに対して記録媒体を搬送する態様、停止した記録媒体に対してヘッドを移動させる態様、或いは、ヘッドと記録媒体の両方を移動させる態様の何れをも含む。
【００３２】
請求項８に係る発明は、前記目的を達成する方法発明を提供する。即ち、請求項８に係る発明は、記録媒体上に第１の液を付着させる第１の液付与工程と、前記第１の液付与工程によって前記記録媒体に付着させた前記第１の液上に、描画用の画像データに基づいて吐出ヘッドから第２の液を吐出する第２の液吐出工程と、を含む画像形成方法であって、前記記録媒体に対する前記第１の液の接触角は６０度以上であり、前記記録媒体に対する前記第１の液と前記第２の液との混合液の接触角は６０度以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、記録媒体上に第１の液を付着させた後に該第１の液上に第２の液を吐出して画像を形成する場合に用いる第１の液及び第２の液の物性条件として、第１の液の接触角を６０度以上とし、且つ、第１の液と第２の液との混合液の接触角が６０度以上となる物性を有する２種類の液を用いることにより、記録媒体上で第１の液と第２の液とを確実に反応させることができるとともに、第１の液及び第１の液と第２の液との混合液の浸透が抑制され、記録媒体上に高品質の画像を形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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。
【００３５】
〔インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図である。同図に示したように、このインクジェット記録装置１０は、第１の液に相当する処理液を吐出するための処理液吐出ヘッド１１（第１の処理液付与手段に相当）と、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色のインク（第２の液に相当）に対応して設けられた複数のインクジェットヘッド（以下、ヘッドという。）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに供給する色インクを貯蔵しておくインク貯蔵／装填部１４と、処理液吐出ヘッド１１に供給する処理液を貯蔵しておく処理液貯蔵／装填部１５と、記録媒体１６を供給するメディア供給部１８と、記録媒体１６のカールを除去するデカール処理部２０と、前記印字部１２のノズル面（インク吐出面）に対向して配置され、記録媒体１６の平面性を保持しながら記録媒体１６を搬送する吸着ベルト搬送部２２と、印字部１２による印字結果を読み取る印字検出部２４と、記録済みの記録媒体１６（プリント物）を外部に排出する排出部２６と、を備えている。
【００３６】
インク貯蔵／装填部１４は、各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙに対応する色のインクを貯蔵するインクタンクを有し、各タンクは所要の管路を介してヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙと連通されている。また、インク貯蔵／装填部１４は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段（表示手段、警告音発生手段）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。
【００３７】
処理液貯蔵／装填部１５は、複数種類の処理液を貯蔵する処理液タンク１５Ａ，１５Ｂを有し、これら処理液タンク１５Ａ，１５Ｂは所要の管路を介して処理液吐出ヘッド１１と連通されている。便宜上、処理液タンク１５Ａから供給される処理液を「処理液Ａ」と呼び、処理液タンク１５Ｂから供給される処理液を「処理液Ｂ」と呼ぶことにする。
【００３８】
図１では２つの処理液タンク１５Ａ，１５Ｂが示され、２種類の処理液Ａ，Ｂを共通の処理液吐出ヘッド１１に供給し、当該処理液吐出ヘッド１１から選択的に液種を切り換えて処理液Ａ又は処理液Ｂを吐出させる構成を例示するが、処理液の種類数は特に限定されず、１種類以上、何種類用意してもよい。また、処理液の液種数に応じて、液種別に独立の処理液吐出ヘッドを複数配置する構成も可能である。
【００３９】
処理液貯蔵／装填部１５は、インク貯蔵／装填部１４と同様に、処理液の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、液種間の誤装填を防止するための機構を有している。
【００４０】
本例で用いるインクには、例えば、負に荷電した界面活性イオンを含む重合体であるアニオン性ポリマーを含んだ色インクが用いられる。また、本例で用いる処理液には、例えば、正に荷電した界面活性イオンを含む重合体であるカチオン性ポリマーを含んだ透明な反応促進剤が用いられる。
【００４１】
インクと処理液を混合すると、化学反応によってインク中の色材の不溶化及び／又は定着反応が進行する。「不溶化」という用語には、例えば、溶媒中から色材が析出・沈殿する現象や、色材が溶解した液が固体相に変化（凝固）する現象、液が増粘、硬化する現象などが含まれる。また、「定着」には、色材が記録媒体１６の表面に保持される態様と、色材が記録媒体１６の内部に浸透して保持される態様、或いはこれらの組み合わせの態様がある。
【００４２】
なお、インク及び処理液のそれぞれの組成や反応に寄与する物質の濃度等を調節することによって反応速度や各液の物性（接触角や表面張力など）を調整することができ、所望のインクの不溶性及び／又はインクの浸透速度を実現させることができる。本実施形態において使用される処理液及びインクの物性条件については後述する。
【００４３】
記録媒体１６の供給系に関して図１では、メディア供給部１８の一例としてロール紙（連続用紙）のマガジンが示されているが、紙幅や紙質等が異なる複数のマガジンを併設してもよい。また、ロール紙のマガジンに代えて、又はこれと併用して、カット紙が積層装填されたカセットによって用紙を供給してもよい。
【００４４】
複数種類の記録媒体を利用可能な構成にした場合、記録媒体の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体をマガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類（メディア種）を自動的に判別し、メディア種に応じて適切な処理液及びインクの吐出を実現するように吐出制御を行うことが好ましい。
【００４５】
メディア供給部１８から送り出される記録媒体１６はマガジンに装填されていたことによる巻きクセが残り、カールする。このカールを除去するために、デカール処理部２０においてマガジンの巻きクセ方向と逆方向に加熱ドラム３０で記録媒体１６に熱を与える。このとき、多少印字面が外側に弱いカールとなるように加熱温度を制御するとより好ましい。
【００４６】
ロール紙を使用する装置構成の場合、図１のように、裁断用のカッター（第１のカッター）２８が設けられており、該カッター２８によってロール紙は所望のサイズにカットされる。カッター２８は、記録媒体１６の搬送路幅以上の長さを有する固定刃２８Ａと、該固定刃２８Ａに沿って移動する丸刃２８Ｂとから構成されており、印字裏面側に固定刃２８Ａが設けられ、搬送路を挟んで印字面側に丸刃２８Ｂが配置される。なお、カット紙を使用する場合には、カッター２８は不要である。
【００４７】
デカール処理後、カットされた記録媒体１６は、吸着ベルト搬送部２２へと送られる。吸着ベルト搬送部２２は、ローラ３１、３２間に無端状のベルト３３が巻き掛けられた構造を有し、少なくとも印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する部分が水平面（フラット面）をなすように構成されている。
【００４８】
ベルト３３は、記録媒体１６の幅よりも広い幅寸法を有しており、ベルト面には多数の吸引穴（不図示）が形成されている。図１に示したとおり、ローラ３１、３２間に掛け渡されたベルト３３の内側において印字部１２のノズル面及び印字検出部２４のセンサ面に対向する位置には吸着チャンバ３４が設けられており、この吸着チャンバ３４をファン３５で吸引して負圧にすることによって記録媒体１６がベルト３３上に吸着保持される。
【００４９】
ベルト３３が巻かれているローラ３１、３２の少なくとも一方にモータ（図７中符号８８）の動力が伝達されることにより、ベルト３３は図１上の時計回り方向に駆動され、ベルト３３上に保持された記録媒体１６は図１の左から右へと搬送される。即ち、吸着ベルト搬送部２２は、処理液を記録媒体１６へ付与する処理液吐出ヘッド１１（第１の液付与手段）及び第インクを吐出させるヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ（吐出手段）と、記録媒体１６とを相対的に移動させる相対移動手段として機能する。
【００５０】
縁無しプリント等を印字するとベルト３３上にもインクが付着するので、ベルト３３の外側の所定位置（印字領域以外の適当な位置）にベルト清掃部３６が設けられている。ベルト清掃部３６の構成について詳細は図示しないが、例えば、ブラシ・ロール、吸水ロール等をニップする方式、清浄エアーを吹き掛けるエアーブロー方式、或いはこれらの組み合わせなどがある。清掃用ロールをニップする方式の場合、ベルト線速度とローラ線速度を変えると清掃効果が大きい。
【００５１】
なお、吸着ベルト搬送部２２に代えて、ローラ・ニップ搬送機構を用いる態様も考えられるが、印字領域をローラ・ニップ搬送すると、印字直後に用紙の印字面をローラが接触するので画像が滲み易いという問題がある。したがって、本例のように、印字領域では画像面を接触させない吸着ベルト搬送が好ましい。
【００５２】
吸着ベルト搬送部２２により形成されるメディア搬送路上において印字部１２の上流側には、加熱ファン４０が設けられている。加熱ファン４０は、印字前の記録媒体１６に加熱空気を吹き付け、記録媒体１６を加熱する。印字直前に記録媒体１６を加熱しておくことにより、インクが着弾後乾き易くなる。
【００５３】
処理液吐出ヘッド１１及び印字部１２の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、当該インクジェット記録装置１０が対象とする記録媒体１６の最大紙幅に対応する長さを有し（図２参照）、そのノズル面には最大サイズの記録媒体の少なくとも一辺を超える長さ（描画可能範囲の全幅）にわたりインク吐出用のノズル又は処理液吐出用のノズルが配列されたフルライン型のヘッドとなっている。
【００５４】
印字部１２のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録媒体１６の送り方向に沿って上流側から黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色順に配置され、印字部１２の更に上流側に処理液吐出ヘッド１１が配置されている。各ヘッド１１，１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙは、記録媒体１６の搬送方向と略直交する方向に沿って延在するように固定設置される。かかるヘッド配置により、印字部１２で色インクを打滴する前に、処理液吐出ヘッド１１によって記録媒体１６の印字面（被記録面）に処理液を付着させることができる。
【００５５】
吸着ベルト搬送部２２により記録媒体１６を搬送しつつ各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙからそれぞれ異色のインクを吐出することにより記録媒体１６上にカラー画像を形成し得る。
【００５６】
このように、紙幅の全域をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを色別に設ける構成によれば、紙送り方向（副走査方向）について記録媒体１６と印字部１２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１６の全面に画像を記録することができる。これにより、記録ヘッドが紙搬送方向と直交する方向に往復動作するシャトル型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、生産性を向上させることができる。
【００５７】
本例では、ＫＣＭＹの標準色（４色）の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能である。また、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。
【００５８】
図１に示した印字検出部２４は、印字部１２の打滴結果を撮像するためのイメージセンサを含み、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。
【００５９】
本例の印字検出部２４は、少なくとも各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙによるインク吐出幅（画像記録幅）よりも幅の広い受光素子列を有するラインセンサで構成される。このラインセンサは、赤（Ｒ）の色フィルタが設けられた光電変換素子（画素）がライン状に配列されたＲセンサ列と、緑（Ｇ）の色フィルタが設けられたＧセンサ列と、青（Ｂ）の色フィルタが設けられたＢセンサ列と、からなる色分解ラインＣＣＤセンサで構成されている。なお、ラインセンサに代えて、受光素子が２次元配列されて成るエリアセンサを用いることも可能である。
【００６０】
各色のヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙにより印字されたテストパターン又は実技画像が印字検出部２４により読み取られ、各ヘッドの吐出判定が行われる。吐出判定は、吐出の有無、ドットサイズの測定、ドット着弾位置の測定などで構成される。
【００６１】
印字検出部２４の後段には後乾燥部４２が設けられている。後乾燥部４２は、印字された画像面を乾燥させる手段であり、例えば、加熱ファンが用いられる。この後乾燥部４２に代わり、又はこれと併用して記録媒体１６上に残留する溶媒（処理液溶媒及びインク溶媒）を除去する溶媒除去部を備えてもよい。該溶媒除去部には、不織布や多孔質部材などの吸収部材を記録媒体１６に接触させて記録媒体１６上の溶媒を吸収除去する態様がある。なお、吸収部材は記録媒体１６の表面にある溶媒に接触すればよい。また、該吸収部材の記録媒体１６への当接圧力を変えることで溶媒を除去するために必要な時間をコントロールすることができる。このように、記録媒体１６上の残留溶媒を素早く除去することで、記録媒体１６に画像品質を劣化させるようなコックリングが生じることを防止でき、記録媒体１６上に好ましい画像が形成される。
【００６２】
後乾燥部４２の後段には、加熱・加圧部４４が設けられている。加熱・加圧部４４は、画像表面の光沢度を制御するための手段であり、画像面を加熱しながら所定の表面凹凸形状を有する加圧ローラ４５で加圧し、画像面に凹凸形状を転写する。
【００６３】
多孔質のペーパーに染料系インクで印字した場合などでは、加圧によりペーパーの孔を塞ぐことでオゾンなど、染料分子を壊す原因となるものと接触することを防ぐことで画像の耐候性がアップする効果がある。
【００６４】
こうして生成されたプリント物は排紙部２６から排出される。本来プリントすべき本画像（目的の画像を印刷したもの）とテスト印字とは分けて排出することが好ましい。このインクジェット記録装置１０では、本画像のプリント物と、テスト印字のプリント物とを選別してそれぞれの排出部２６Ａ、２６Ｂへと送るために排紙経路を切り換える不図示の選別手段が設けられている。
【００６５】
なお、大きめの用紙に本画像とテスト印字とを同時に並列に形成する場合は、カッター（第２のカッター）４８によってテスト印字の部分を切り離す。カッター４８は、排紙部２６の直前に設けられており、画像余白部にテスト印字を行った場合に本画像とテスト印字部を切断するためのものである。カッター４８の構造は前述した第１のカッター２８と同様であり、固定刃４８Ａと丸刃４８Ｂとから構成される。
【００６６】
また、図１には示さないが、本画像の排出部２６Ａには、オーダー別に画像を集積するソーターが設けられる。
【００６７】
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッドの構造について説明する。色別の各ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号５０によってヘッドを示すものとする。
【００６８】
図３(a) はヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図３(b) はその一部の拡大図である。また、図３(c) はヘッド５０の他の構造例を示す平面透視図、図４は１つの液滴吐出素子（１つのノズル５１に対応したインク室ユニット）の立体的構成を示す断面図（図３(a),(b) の４−４線に沿う断面図）である。
【００６９】
記録媒体１６上に印字されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド５０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５０は、図３(a),(b) に示したように、インク滴の吐出口であるノズル５１と、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなるインク室ユニット５３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（紙送り方向と直交する方向）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。
【００７０】
記録媒体１６の送り方向と略直交する方向に記録媒体１６の全幅に対応する長さ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３(a) の構成に代えて、図３(c) に示すように、複数のノズル５１が２次元に配列された短尺のヘッドユニット５０’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体１６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。
【００７１】
ヘッド５０の各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており（図３(a),(b) 参照）、対角線上の両隅部にノズル５１への流出口と供給インクの流入口（供給口）５４が設けられている。
【００７２】
図４に示したように、各圧力室５２は供給口５４を介して共通流路５５と連通されている。共通流路５５はインク供給源たるインクタンク（図４中不図示、図６中符号６０として記載）と連通しており、インクタンク６０から供給されるインクは図４の共通流路５５を介して各圧力室５２に分配供給される。
【００７３】
圧力室５２の天面を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）５６には個別電極５７を備えたアクチュエータ５８が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによってアクチュエータ５８が変形して圧力室５２の容積が変化し、これに伴う圧力変化によりノズル５１からインクが吐出される。インク吐出後、共通流路５５から供給口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。なお、アクチュエータ５８には、ピエゾ素子などの圧電体が好適に用いられる。
【００７４】
かかる構造を有するインク室ユニット５３を図５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と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。
【００７５】
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５３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５１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、高密度のノズル列を実現することが可能になる。
【００７６】
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、（１）全ノズルを同時に駆動する、（２）ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、（３）ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、記録媒体の幅方向（記録媒体の搬送方向と直交する方向）に１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。
【００７７】
特に、図５に示すようなマトリクス状に配置されたノズル５１を駆動する場合は、上記（３）のような主走査が好ましい。即ち、ノズル５１-11 、５１-12 、５１-13 、５１-14 、５１-15 、５１-16 を１つのブロックとし（他にはノズル５１-21 、…、５１-26 を１つのブロック、ノズル５１-31 、…、５１-36 を１つのブロック、…として）、記録媒体１６の搬送速度に応じてノズル５１-11 、５１-12 、…、５１-16 を順次駆動することで記録媒体１６の幅方向に１ラインを印字する。
【００７８】
一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体１６とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された１ライン（１列のドットによるライン又は複数列のドットから成るライン）の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
【００７９】
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ない。また、本実施形態では、ピエゾ素子（圧電素子）に代表されるアクチュエータ５８の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
【００８０】
処理液吐出ヘッド１１の構造は、図示しないが、上述した印字部１２のヘッド５０と概略共通している。ただし、本例の処理液吐出ヘッド１１は、２種類の処理液を選択的に吐出可能なヘッドであり、処理液の液種に対応した複数のノズル列（ここでは、処理液Ａを吐出するためのノズル列と、処理液Ｂ２を吐出するためのノズル列）を有している。もちろん、当該処理液吐出ヘッド１１の内部には、処理液Ａ用の流路と、処理液Ｂ用の流路とがそれぞれ独立に（異種処理液同士が混合しないように、別々の流路構造で）形成されている。
【００８１】
なお、処理液は、記録媒体１６上においてインクが打滴される領域に略一様（略均一）に付着させればよいため、インクに比べると高密度ドット形成は要求されない。したがって、処理液吐出ヘッド１１はインク吐出用のヘッド５０に比べて、ノズル数を少なく（ノズル密度を低く）した構成も可能である。また、処理液吐出ヘッド１１のノズル径をインク吐出用のヘッド５０のノズル径よりも大きくする構成も可能である。
【００８２】
〔インク供給系の構成〕
図６はインクジェット記録装置１０におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インクタンク６０はヘッド５０にインクを供給する基タンクであり、図１で説明したインク貯蔵／装填部１４に設置される。即ち、図６のインクタンク６０は、図１のインク貯蔵／装填部１４と等価のものである。インクタンク６０の形態には、インク残量が少なくなった場合に、不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。
【００８３】
図６に示したように、インクタンク６０とヘッド５０の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ６２が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下とすることが好ましい。図６には示さないが、ヘッド５０の近傍又はヘッド５０と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
【００８４】
また、インクジェット記録装置１０には、ノズル５１の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ６４と、ノズル面５０Ａの清掃手段としてのクリーニングブレード６６とが設けられている。これらキャップ６４及びクリーニングブレード６６を含むメンテナンスユニットは、不図示の移動機構によってヘッド５０に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００８５】
キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によってヘッド５０に対して相対的に昇降変位される。電源ＯＦＦ時や印刷待機時にキャップ６４を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド５０に密着させることにより、ノズル面５０Ａをキャップ６４で覆う。
【００８６】
クリーニングブレード６６は、ゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド５０のノズル面５０Ａ（ノズル板表面）に摺動可能である。ノズル板表面にインク液滴又は異物が付着した場合、クリーニングブレード６６をノズル板に摺動させることでノズル板表面を拭き取る。
【００８７】
印字中又は待機中において、特定のノズルの使用頻度が低くなり、ノズル近傍のインク粘度が上昇した場合、その劣化インクを排出すべくキャップ６４（インク受けとして兼用）に向かって予備吐出が行われる。
【００８８】
ヘッド５０は、ある時間以上吐出しない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してノズル近傍のインクの粘度が高くなってしまい、吐出駆動用のアクチュエータ５８が動作してもノズル５１からインクを吐出できなくなる。したがって、この様な状態になる手前で（アクチュエータ５８の動作によってインク吐出が可能な粘度の範囲内で）、インク受けに向かってアクチュエータ５８を動作させ、粘度上昇したノズル近傍のインクを吐出させる「予備吐出」が行われる。また、ノズル面５０Ａの清掃手段として設けられているクリーニングブレード６６等のワイパーによってノズル板表面の汚れを清掃した後に、このワイパー摺擦動作によってノズル５１内に異物が混入するのを防止するためにも予備吐出が行われる。なお、予備吐出は、「空吐出」、「パージ」、「唾吐き」などと呼ばれる場合もある。
【００８９】
その一方で、ノズル５１や圧力室５２に気泡が混入したり、ノズル５１内のインクの粘度上昇があるレベルを超えたりすると、上記予備吐出ではインクを吐出できなくなる。このような場合、ヘッド５０のノズル面５０Ａに吸引手段たるキャップ６４を当接させて、吸引ポンプ６７で圧力室５２内のインク（気泡が混入したインク又は増粘インク）を吸引する。かかる吸引動作によって吸引除去されたインクは回収タンク６８へ送られる。回収タンク６８に集められたインクは、再利用してもよいし、再利用不能な場合は廃棄してもよい。
【００９０】
上記の吸引動作は、圧力室５２内のインク全体に対して行われるためインク消費量が大きいため、粘度上昇が少ない場合はなるべく予備吐出を行うことが好ましい。なお、上記の吸引動作は、ヘッド５０へのインク初期装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも行われる。  
【００９１】
処理液の供給系については、図示しないが、図６で説明したインク供給系の構成と略同様である。ただし、本例の場合、図１で説明したとおり、２種類の処理液Ａ，Ｂがそれぞれ処理液タンク１５Ａ，１５Ｂから処理液吐出ヘッド１１に供給されるようになっている。
【００９２】
〔制御系の説明〕
図７はインクジェット記録装置１０のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置１０は、通信インターフェース７０、システムコントローラ７２、画像メモリ７４、ＲＯＭ７５、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００９３】
通信インターフェース７０は、ホストコンピュータ８６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７０にはＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット、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。
【００９４】
ホストコンピュータ８６から送出された画像データは通信インターフェース７０を介してインクジェット記録装置１０に取り込まれ、一旦画像メモリ７４に記憶される。画像メモリ７４は、通信インターフェース７０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７２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ７４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。
【００９５】
システムコントローラ７２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置１０の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システムコントローラ７２は、通信インターフェース７０、画像メモリ７４、モータドライバ７６、ヒータドライバ７８等の各部を制御し、ホストコンピュータ８６との間の通信制御、画像メモリ７４の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ８８やヒータ８９を制御する制御信号を生成する。
【００９６】
ＲＯＭ７５には、システムコントローラ７２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、ＲＯＭ７５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。画像メモリ７４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。
【００９７】
モータドライバ７６は、システムコントローラ７２からの指示に従ってモータ８８を駆動するドライバ（駆動回路）である。ヒータドライバ７８は、システムコントローラ７２からの指示にしたがって後乾燥部４２等のヒータ８９を駆動するドライバである。
【００９８】
プリント制御部８０は、システムコントローラ７２の制御に従い、画像メモリ７４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８４に供給する制御部である。プリント制御部８０において所要の信号処理が施され、該印字データに基づいてヘッドドライバ８４を介して、処理液の打滴範囲、インクの吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。
【００９９】
プリント制御部８０には画像バッファメモリ８２が備えられており、プリント制御部８０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８２に一時的に格納される。なお、図７において画像バッファメモリ８２はプリント制御部８０に付随する態様で示されているが、画像メモリ７４と兼用することも可能である。また、プリント制御部８０とシステムコントローラ７２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。
【０１００】
ヘッドドライバ８４はプリント制御部８０から与えられる印字データに基づいて各色のヘッド５０のアクチュエータ５８を駆動するとともに、処理液吐出ヘッド１１のアクチュエータを駆動する。ヘッドドライバ８４にはヘッド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。
【０１０１】
印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース７０を介して外部から入力され、画像メモリ７４に蓄えられる。この段階では、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。
【０１０２】
画像メモリ７４に蓄えられた画像データは、システムコントローラ７２を介してプリント制御部８０に送られ、該プリント制御部８０においてディザ法や誤差拡散法などのハーフトーン化技術によってインク色ごとのドットデータに変換される。インクジェット記録装置１０では、インク（色材) による微細なドットの打滴密度やドットサイズを変えることによって、人の目に疑似的な連続階調の画像を形成するため、入力されたデジタル画像の階調（画像の濃淡）をできるだけ忠実に再現するようなドットパターンに変換する必要がある。
【０１０３】
即ち、プリント制御部８０は、入力されたＲＧＢ画像データをＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの４色のドットデータに変換する処理を行う。また、プリント制御部８０は、各色のドットデータを基に処理液の打滴領域（処理液の打滴が必要な記録面の領域）を判別し、処理液打滴用のドットデータを生成する。こうして、プリント制御部８０で生成されたドットデータ（処理液用及び各色用）は、画像バッファメモリ８２に蓄えられる。
【０１０４】
ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ８２に記憶されたドットデータに基づき、処理液吐出ヘッド１１及び各色インク用のヘッド５０の駆動制御信号を生成する。ヘッドヘッドドライバ８４で生成された駆動制御信号が処理液吐出ヘッド１１及び各色インク用のヘッド５０に加えられることによって、処理液吐出ヘッド１１から処理液が吐出され、ヘッド５０からインクが吐出される。記録媒体１６の搬送速度に同期して処理液吐出ヘッド１１からの処理液の吐出、及びヘッド５０からのインクの吐出を制御することにより、記録媒体１６に画像が形成される。
【０１０５】
言い換えると、プリント制御部８０は、記録媒体１６上に付着した処理液とヘッド５０から吐出されたインクとを混合させるように、色材を含むインク（第２の液）を記録媒体１６上に吐出させる吐出手段として機能するヘッド５０の吐出動作を制御する吐出制御手段として機能する。
【０１０６】
印字検出部２４は、図１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１６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、光学濃度など）を検出し、その検出結果をプリント制御部８０に提供する。
【０１０７】
プリント制御部８０は、必要に応じて印字検出部２４から得られる情報に基づいてヘッド５０に対する各種補正を行う。また、システムコントローラ７２は、印字検出部２４から得られる情報に基づいて、予備吐出や吸引その他の所定の回復動作を実施する制御を行う。
【０１０８】
本例のインクジェット記録装置１０は、更に、インク情報読取部９０、処理液情報読取部９２及びメディア種検出部９４を備えている。インク情報読取部９０は、インク種の情報を取得する手段である。具体的には、例えば、インクタンク６０（図６参照）のカートリッジの形状（インク種を識別可能な特定の形状）、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやＩＣチップなどからインクの識別情報や物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、ユーザインターフェースを利用してオペレータが必要な情報を入力してもよい。
【０１０９】
同様に、処理液情報読取部９２は、処理液の種類に関する情報を取得する手段である。具体的には、例えば、処理液タンク１５Ａ，１５Ｂ（図１参照）のカートリッジの形状（液種を識別可能な特定の形状）、或いはカートリッジに組み込まれたバーコードやＩＣチップなどから処理液の識別情報や物性情報を読み取る手段を用いることができる。その他、ユーザインターフェースを利用してオペレータが必要な情報を入力してもよい。
【０１１０】
メディア種検出部９４は、記録媒体の種類（紙種）やサイズを検出する手段である。例えば、メディア供給部１８のマガジンに付されたバーコード等の情報（識別情報やメディア種情報など）を読み込む手段、メディア搬送路中の適当な場所に配置されたセンサ（メディア幅検出センサ、メディアの厚みを検出するセンサ、メディアの反射率を検出するセンサなど）が用いられ、これらの適宜の組み合わせも可能である。また、これら自動検出の手段に代えて、若しくはこれと併用して、所定のユーザインターフェースからの入力によって紙種やサイズ等の情報を指定する構成も可能である。
【０１１１】
インク情報読取部９０、処理液情報読取部９２及びメディア種検出部９４の各手段から得られた情報はシステムコントローラ７２に送られ、処理液の選択及びインクの吐出制御（吐出量や吐出タイミングの制御）等に利用され、条件に応じた適切な打滴が実行される。即ち、システムコントローラ７２は、インク情報読取部９０、処理液情報読取部９２及びメディア種検出部９４の各手段から得られた情報に基づいて、記録媒体１６の種類を判別し、処理液を用いるか否かの判断、並びに、処理液を用いる場合にはその液種の選択と吐出量の制御を行う。
【０１１２】
図１で説明したとおり、本例のインクジェット記録装置１０では、印字部１２の最上流に処理液吐出ヘッド１１を備え、印字部１２によるインクの打滴前に、先行する処理液吐出ヘッド１１によって予め記録媒体１６の印字面に処理液を１回だけ付着させる構成としている。かかる構成の場合、印字部１２によるインクの打滴量の増加に伴って、次第に記録媒体１６上の処理液量は減少するため、印字部１２の下流側へ行くほど、記録媒体１６上の処理液量は少なくなる。印字部１２における最終段（最下流）のヘッド（図１においてイエローのヘッド１２Ｙ）による打滴が終了するまで、記録媒体１６の表面近傍に処理液が残存していることが必要となるため、記録媒体１６の種類や処理液及びインクの物性（例えば、記録媒体に対する接触角、表面張力など）、インクの吐出量、記録媒体１６の搬送速度などから、所要の処理液量を確保できるように処理液吐出ヘッド１１による処理液の打滴量が決定される。
【０１１３】
〔接触角の説明〕
本インクジェット記録装置１０では、記録媒体１６に対する１秒以内の（着弾時から１秒後の）接触角α1 、α2 、α3 がそれぞれ６０度以上となるような処理液、インク及び処理液とインクとの混合液が用いられる。詳細は後述するが、処理液（インク、混合液）の接触角は含有させる界面活性剤の種類（ノニオン性、カチオン性、アニオン性など）や界面活性剤の量を変えることで調整される。本例に示すインクジェット記録装置１０では、物性の異なる２種類の処理液を備え、記録媒体１６の種類に応じてこれらの処理液を選択的に用いるように構成されている。
【０１１４】
図８には、処理液の接触角α1 及びインクの接触角α2 を変化させた場合の記録媒体１６上に形成されたドットのにじみ視認性を示す。なお、図８には目視でドット観察した結果が記載されており、◎はドットにじみが視認できない状態、○はにじみがほとんど視認できないにじみがドットに発生する状態（許容可能なにじみが発生する状態）、△は視認されるにじみが発生する状態、×は画像を劣化させるようなにじみがドットに発生する状態を示す。
【０１１５】
図８にその結果を示すドットのにじみ観察実験では、記録媒体には普通紙（再生紙）を用い、打滴又は塗布によって記録媒体に処理液を付着させた状態でインクが打滴され、インク着弾から１秒後のドットの状態を目視によって観察した。
【０１１６】
図８によれば、処理液の接触角α1 及びインクの接触角α2 が６０度以上であれば、記録媒体上に形成されたドットに発生するにじみは視認されない程度（許容可能範囲）であり、更に、処理液の接触角α1 及びインクの接触角α2 が７０度以上であれば、にじみはほとんど発生しない。なお、図８の接触角が２０度の処理液及びインクとは、一般的に用いられる処理液及びインクの物性である。
【０１１７】
上述した実験結果に基づいて、本例に示すインクジェット記録装置１０では、処理液の接触角α1 、インクの接触角α2 、処理液とインクとの混合液の接触角α3 はそれぞれ６０度以上となるように処理液及びインクの物性が規定される。図９(a) 〜(d) には、処理液１００の接触角α1 、インク１０２の接触角α2 、処理液とインクとの混合液１０４の接触角α3 がそれぞれ６０度以上となる条件を満たす場合の処理液１００、インク１０２、処理液とインクとの混合液１０４の状態遷移を示す。
【０１１８】
図９(a) に示すように、接触角が６０度以上となる処理液１００を記録媒体１６上に着弾させると、処理液の記録媒体１６への浸透速度を接触角α1 が６０度未満の場合に比べて遅することができ、記録媒体１６に浸透する処理液の量（浸透量）を減少させることができる。
【０１１９】
即ち、図９(b) に示すインク着弾時には、記録媒体１６上に所定量（打滴されるインクを反応させるために必要な量）の処理液１００を残留させることができるので、該処理液１００上に着弾するインク１０２との反応を確実にすることができる。図９(c)には処理液１００とインク１０２が反応し、インク色材１０６が凝集した状態を示す。また、未反応の処理液 (処理液の溶媒）や未反応のインク（インクの溶媒）の発生量を減らすことができるので、未反応の処理液及び未反応のインクが記録媒体１６に浸透する量を少なくすることができ、記録媒体１６上ににじみが発生しない好ましいドット１０８（破線で図示）が形成される。図９(d) の符号１００’は記録媒体１６へ浸透した溶媒（処理液の溶媒及びインクの溶媒）を示す。なお、複数のヘッドを備える態様では、最終段のヘッドから吐出されたインク着弾時（図１に示す本インクジェット記録装置１０の構成ではＹインク着弾時）を基準に処理液の付着量が決められる。
【０１２０】
また、本インクジェット記録装置１０では、記録媒体１６に対するインクの接触角α2 が６０度以上となるようにインクの物性が規定される。即ち、図９(b) に示すように、塗布むらなどによって処理液１００が付着していない領域にインク１２２が着弾した場合には、インク１２２の接触角α2 が６０度未満であると、インク１２２によって形成されたドットににじみが発生してしまう (図８参照）。したがって、インク１２２の接触角（記録媒体１６に対するインク１２２の接触角）α2 を６０度以上とすることで、記録媒体１６に対するインク１２２の浸透速度は接触角が６０度未満の場合に比べて遅くなり、記録媒体１６へのインク１２２の浸透が抑制され、図９(d) に示すように、インク１２２によって形成されたドット１２４（破線で図示）のにじみが低減される。なお、図９(d) の符号１２２’は記録媒体１６に浸透したインク（インク溶媒）を表している。
【０１２１】
更に、本例に示すインクジェット記録装置１０では、処理液１００とインク１０２との混合液１０４の記録媒体１６に対する１秒以内の接触角α3 が６０度以上となるように処理液１００の物性及びインク１０２の物性が規定される。
【０１２２】
一般に、接触角の異なる２液を混合すると、その混合液の接触角はそれぞれの接触角の間の値（例えば、平均値）を示すので、接触角α1 が６０度以上の処理液の上に接触角α2 が６０度未満のインクを着弾させると、処理液とインクとの混合液の接触角α3 が６０度未満になることが考えられる。
【０１２３】
該混合液１０４の接触角α3 が６０度未満の場合には、該混合液１０４の浸透が処理液１００とインク１０２との反応と同時に進行してしまい、インクのにじみ抑制に対して不十分になってしまう恐れがある。したがって、該混合液１０４の接触角α3 を６０度以上とすることで、処理液１００とインク１０２との反応が進行している間、該混合液１０４の浸透速度を混合液の接触角α3 が６０未満の場合に比べて遅くすることができ、図９(c) に示すように、処理液１００とインク１０２とは効率よく反応してインク中の色材１０６が不溶化すると共に、記録媒体１６への混合液１０４の浸透が抑制される。したがって、図９(d) に示すように、にじみの少ない高濃度の色材１０６が記録媒体１６に定着した好ましいドット１０８が形成される。
【０１２４】
ここで、図１０(a) 〜(d) を用いて接触角α1'が６０度未満の処理液２００を用いた場合の処理液２００、インク２０２、処理液２００とインク２０２との混合液２０４の状態遷移について説明する。なお、図１０に示すインク２０２の記録媒体１６に対する接触角 (α2'、図１０には不図示）は６０度以上とする。
【０１２５】
図１０(a) に示すように、処理液２００（接触角α1'＜６０度）が記録媒体１６に着弾すると、図９に示す処理液１００（接触角α1 ≧６０度）に比べて浸透速度が速いために、着弾時から所定時間 (例えば、１秒間）経過時における記録媒体１６への処理液２００の浸透量が多くなり、図１０(b) に示すインク２０２が処理液２００上に着弾したタイミングにおける記録媒体１６上に残留する処理液２００の量は、図９(c) に示す状態に比べて少なくなってしまう。なお、図１０(b),(c) の符号２００’は記録媒体１６へ浸透した処理液を示す。
【０１２６】
したがって、図１０(c) に示すように、記録媒体１６上に定着する色材２０６の量は、図９(c) に示す色材１０６の量に比べて少なくなり、このようにして形成されたドット２０８は図９(d) に比べて濃度が低くなってしまい、所望の濃度を持ったドットを得ることができない。更に、図１０(c),(d) に示すように、処理液２００’及び未反応インク２０２’（これらの混合液２０４’）が記録媒体１６に浸透してしまうことでにじみが発生してドット２０８は所定のサイズよりも大きく広がってしまう。
【０１２７】
また、図１１(a) 〜(d) には、接触角α2"が６０度未満のインク３０２（３２２）を用いた場合の処理液３００、インク３０２、処理液３００とインク３０２との混合液２０４の状態遷移について説明する。なお、図１１に示す処理液３００の記録媒体１６に対する接触角 (α1"）は６０度以上とする。
【０１２８】
図１１(a) には記録媒体１６上に付着させた処理液３００を示す。処理液３００の接触角α1"は６０度以上であり、該処理液３００が記録媒体１６へ浸透する量はごく少量である。この処理液３００上に６０度未満の接触角α2"を持つインク３０２が着弾すると（図１１(b) 参照）、処理液３００とインク３０２との混合液３０４の接触角α3"が６０度未満になる場合には、処理液３００とインク３０２との反応と、該混合液３０４の浸透と、が同時に進行してしまう。したがって、記録媒体１６上に定着する色材３０６の量は図８(c) に示す色材１０６の量に比べて少なくなり、このようにして形成されたドット３０８は図８(d) に比べて濃度が低くなってしまう。更に、図９(c),(d) の符号３０４’に示すように、混合液３０４が記録媒体１６に浸透してしまうことでにじみが発生してドット３０８は所定のサイズよりも大きく広がってしまう。なお、記録媒体１６に浸透する混合液３０４’には未反応処理液３００’と未反応インク３０２’が含まれている。
【０１２９】
また、処理液３００が付着していない領域に６０度未満の接触角α2"を持つインク３２２が着弾すると（図１１(b) 参照）、図９(c) に示す状態に比べてインク３２２の浸透量が大きくなり、図１１(d) に示すドット３２４にはにじみが発生する。図１１(c),(d) の符号３２２’は、記録媒体１６へ浸透したインクを表している。
【０１３０】
〔表面張力の説明〕
次に、インクジェット記録装置１０に用いられる処理液及びインクの表面張力について説明する。本インクジェット記録装置１０では、処理液の表面張力Ｔs とインクの表面張力Ｔi との関係が、Ｔs ＜Ｔi の関係を有している。このような関係を有する処理液及びインクを用いると、処理液上に着弾したインクの表面をインクが覆い易くなり、処理液とインクが接触した部分の反応が促進され、インクの広がりを抑えることができる。また、処理液とインクとの反応が促進されると、記録媒体１６への溶媒の浸透が抑制され（浸透量が低減され）、記録媒体１６に起こるコックリングが低減される。
【０１３１】
更に、含有させる界面活性剤の種類に応じて、処理液及びインクの表面張力が規定される。図１２、図１３を用いて、処理液及びインクの表面張力範囲について説明する。
【０１３２】
図１２及び図１３は、インク及び表面張力を変化させたときの、記録媒体１６に形成されるドットのにじみの視認性を表してる。図１２及び図１３には目視でドット観察した結果が記載されており、◎はドットにじみが視認できない状態、○はにじみがほとんど視認できないにじみがドットに発生する状態（許容可能なにじみが発生する状態）、×は画像を劣化させるようなにじみがドットに発生する状態を示す。
【０１３３】
図１２、図１３にその結果を示すドットのにじみ観察実験では、図８を用いて説明したドットのにじみ観察実験と同様に、記録媒体には普通紙（再生紙）を用い、打滴又は塗布によって記録媒体に処理液を付着させた状態でインクが打滴され、インク着弾から１秒後のドットの状態が目視によって観察される。
【０１３４】
図１２には、カチオン性界面活性剤を処理液に含有させた場合におけるにじみの視認性を示す。図１２によれば、処理液の表面張力Ｔs （単位：ｍＮ／ｍ）が、３０（ｍＮ／ｍ）≦Ｔs ≦４０（ｍＮ／ｍ）となる条件を満たし、インクの表面張力Ｔi （単位：ｍＮ／ｍ）が、３５（ｍＮ／ｍ）≦Ｔi ≦５０（ｍＮ／ｍ）となる条件を満たす場合、記録媒体１６には視認され得るにじみが発生しない好ましいドットが形成される。
【０１３５】
また、図１３には、ノニオン性界面活性剤を処理液に含有させた場合におけるにじみの視認性を示す。図１３によれば、処理液の表面張力Ｔs が、３４（ｍＮ／ｍ）≦Ｔs ≦４０（ｍＮ／ｍ）となる条件を満たし、インクの表面張力Ｔi が、３５（ｍＮ／ｍ）≦Ｔi ≦５０（ｍＮ／ｍ）となる条件を満たす場合、記録媒体１６には視認され得るにじみが発生しない好ましいドットが形成される。
【０１３６】
本例に示すインクジェット記録装置１０では、このような物性を持つ処理液及びインクを用いて記録媒体１６上に画像を形成する。即ち、記録媒体１６の種類に応じて処理液吐出ヘッド１１（図１参照）から吐出させる処理液（処理液Ａ及び処理液Ｂ）を選択的に切り換えるように、処理液吐出ヘッド１１の吐出制御が行われる。
【０１３７】
例えば、処理液Ａは普通紙に対する条件を満たす物性を有し、処理液Ｂは写真専用紙に対する条件を満たす物性を有している。処理液Ａ及び処理液Ｂがインクジェット記録装置１０に備えられると、図７に示す処理液情報読取部９２によって各処理液の処理液情報が読み取られ、該処理液情報は情報記憶手段（例えば、図７のＲＯＭ７５や不図示の内部メモリカードメモリ或いは外部メモリ）に記憶される。
【０１３８】
一方、印字モード（高画質モード、高速印字モードなど）設定やユーザによるメディア種設定によって記録媒体１６の種類が設定されると、記録媒体１６の種類に応じて処理液吐出ヘッド１１から吐出させる処理液が選択され、処理液吐出ヘッド１１の吐出制御が実行される。例えば、使用される記録媒体１６に普通紙が設定されると処理液吐出ヘッド１１から処理液Ａが吐出され、使用される記録媒体１６に写真専用紙が設定されると処理液吐出ヘッド１１から処理液Ｂが吐出される。なお、記録媒体１６と処理液とを対応付けさせたデータテーブルを前記情報記憶手段やこれ以外の記憶手段に記憶しておき、このデータテーブルを参照するように構成される態様が好ましい。
【０１３９】
処理液Ａ及び処理液Ｂに適応しない記録媒体１６が設定されると、制御系からアラームやエラーメッセージを発し、ユーザに対してその旨が報知される。更に、記録媒体１６及び処理液のうち少なくとも一方を交換するようにユーザに対してメッセージを発する態様が好ましい。このアラームやエラーメッセージは、音声（音）を用いてもよいし、文字、記号などを用いてもよい。
【０１４０】
インクジェット記録装置１０に備えられるインクは、最も使用頻度の高い記録媒体１６に対して該インクの接触角が６０度以上となり、この記録媒体１６に用いられる処理液との混合液の接触角が６０以上になるような物性を有している。図７に示すインク情報読取部９０から取得したインク情報は上述した処理液情報と同様に前記情報記憶手段やこれ以外の記憶手段に記憶される。
【０１４１】
このようなインク（処理液とインクとの混合液）が適用されない記録媒体１６が設定されると、アラームやエラーメッセージを発し、ユーザに対してその旨が報知される。更に、記録媒体１６及びインクのうち少なくとも一方を交換するようにユーザに対してメッセージを発する態様が好ましい。
【０１４２】
なお、インクの打滴時に記録面上に所定量の処理液を保持できないほどに、浸透性が高い媒体を用いる場合には、処理液を使用する意義に乏しく、却ってインクの滲みを助長することにもなるため、かかる場合は処理液を用いない態様が好ましい。
【０１４３】
つまり、インク単独で浸透紙へ打滴した場合と、処理液の上からインクを打滴した場合とでは、インク単独の打滴の方が滲みが少ない。これは表面張力の大きい方が滲みが少ないためであり、処理液の上からインクを打滴した場合、インク滲みは処理液の滲みに応じて滲んでしまうからである。したがって、浸透紙を用いる場合と非浸透紙を用いる場合とで、処理液の種類を選択し、或いは、処理液の使用の有無を選択し、記録媒体の特性に応じた打滴を行うことにより、滲みを抑制することができる。
【０１４４】
〔処理液及びインクの具体例〕
本実施形態では、処理液として例えば下記のような水溶液を用いることができる。
【０１４５】
（処理液）
・第一工業製薬社製  シャロールＤＣ−９０２Ｐ            １〜２０重量％
・表面活性材として、ノニオン性界面活性剤では
日信化学工業株式会社製  オルフィンＥ１０１０  ０．０５〜０．１重量％
また、カチオン性界面活性剤では
三洋化学株式会社製  カチオンＧ５０              ０．１〜０．２重量％
以上を少なくとも含む水溶液であって、その他に
・高沸点溶媒として、グリセリン                          ０〜３０重量％
・ｐＨ調整剤として、トリエタノールアミン                ０〜１０重量％
を含んでいてもよい。
【０１４６】
一方、色材を含むインクとして例えば下記のような水溶液を用いることができる。          
【０１４７】
（インク）
・アニオン染料化合物であり、
例えば下記の一般式に示す構造を有するもの              １〜３０重量％
【０１４８】
【化１】
2006264267.tif 000003
【０１４９】
【化２】
2006264267.tif 000004
【０１５０】
【化３】
2006264267.tif 000005
【０１５１】
・表面活性剤として、
日信化学工業株式会社製  オルフィンＥ１０１０      ０．１〜１０重量％
・ポリスチレンスルホン酸ナトリウム                      ０〜２０重量％
・高沸点溶媒として、グリセリン                          ０〜３０重量％
・ｐＨ調整剤として、トリエタノールアミン                ０〜１０重量％
を含んでもよい。
【０１５２】
上記の如く構成されたインクジェット記録装置１０は、処理液が付着した記録媒体上にに画像データに基づいてインクを打滴し、このインクを不溶化させて色材凝集物を生成し、該色材凝集物によって画像を形成し、記録媒体１６に対する処理液の接触角、インクの接触角、インクと処理液との混合液の接触角が６０度以上となるように処理液及びインクの物性が決められるので、記録媒体１６上で処理液とインクとを確実に反応させることができ、所望の濃度を有する好ましいドットが形成される。また、処理液とインクとを確実に反応させることで、処理液とインクとの混合液の記録媒体１６への浸透を抑えることができ、記録媒体１６上にはにじみのないドットが形成される。
【０１５３】
更に、記録媒体１６に対するインクの接触角が６０度以上となるようにインクの物性が決められるので、処理液が付着していない部分にインクが単独で着弾した場合にも、インクの浸透を抑えることができ、インク単独で形成されるドットにおいてにじみを抑制することができる。
【０１５４】
〔他の実施形態〕
上述した実施形態では、印字部１２の上流に１つの処理液吐出ヘッド１１を配置したが（図１参照）、本発明の実施に際して、処理液吐出ヘッドの配置はこの例に限定されず、印字部１２における各色ヘッド間の少なくとも１箇所に処理液吐出ヘッドを付加する構成も可能である。
【０１５５】
また、上述した実施形態では、処理液を付与する手段としてインクジェット方式による吐出ヘッドを用いたが、これに代えて、又はこれと併用して、ローラ、刷毛、ブレードなどの部材を用いて記録媒体１６上に処理液を塗布する手段を用いることも可能である。
【０１５６】
上記実施形態では、２種類の処理液を吐出させる処理液吐出ヘッド１１を示したが、処理液吐出ヘッド１１を複数のヘッドから構成してもよいし、３種類以上の処理液を選択的に吐出可能な構成を有していてもよい。また、インクジェット記録装置１０には１種類のインクを備える態様を示したが、更に多数のヘッドを備え、複数種類のインクを選択的に吐出可能な構成も考えられる。
【０１５７】
本実施形態では、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有するページワイドのフルライン型ヘッドを用いたインクジェット記録装置を説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、短尺の記録ヘッドを往復移動させながら画像記録を行うシャトルヘッドを用いるインクジェット記録装置についても本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成図
【図２】図１に示したインクジェット記録装置の印字部周辺の要部平面図
【図３（ａ）】ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図３（ｂ）】図３(a) の要部拡大図
【図３（ｃ）】フルライン型ヘッドの他の構成例を示す平面透視図
【図４】図３(a) 中の４−４線に沿う断面図
【図５】図３(a) に示したヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図６】本例のインクジェット記録装置におけるインク供給系の構成を示した概要図
【図７】本例のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図
【図８】処理液の接触角とインクの接触角との関係を説明する図
【図９】記録媒体上に付着させた処理液の上にインクを１滴吐出したときの様子を示す模式図
【図１０】図９に示す処理液の接触角が６０度未満の場合の様子を示す模式図
【図１１】図９に示す処理液のインクが６０度未満の場合の様子を示す模式図
【図１２】カチオン性界面活性剤を用いた処理液の表面張力とインクの表面張力との関係を説明する図
【図１３】ノニオン性界面活性剤を用いた処理液の表面張力とインクの表面張力との関係を説明する図
【符号の説明】
【０１５９】
１０…インクジェット記録装置、１１…処理液吐出ヘッド（第１の液付与手段に相当）、１２…印字部、１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ…ヘッド、１４…インク貯蔵／装填部、１５…処理液貯蔵／装填部、１６…記録媒体、１８…メディア供給部、７２…システムコントローラ（第１の液付着制御手段に相当）、７５…ＲＯＭ、８０…プリント制御部（第１の液付着制御手段に相当）、１００，２００，３００…処理液（第１の液に相当）、１０２，１０２’，２０２，２０２’，３０２，３０２’…インク（第２の液に相当）、１０４，２０４，３０４…混合液
【図１】
2006264267.tif 000006
【図２】
2006264267.tif 000007
【図３（ａ）】
2006264267.tif 000008
【図３（ｂ）】
2006264267.tif 000009
【図３（ｃ）】
2006264267.tif 000010
【図４】
2006264267.tif 000011
【図５】
2006264267.tif 000012
【図６】
2006264267.tif 000013
【図７】
2006264267.tif 000014
【図８】
2006264267.tif 000015
【図９】
2006264267.tif 000016
【図１０】
2006264267.tif 000017
【図１１】
2006264267.tif 000018
【図１２】
2006264267.tif 000019
【図１３】
2006264267.tif 000020