(57)【要約】【課題】着弾干渉を回避するとともに、メディア上の溶媒を確実かつ迅速に除去することができる画像形成装置及び方法を提供する。【解決手段】本発明による画像形成装置は、カチオンポリマー及び色材凝集剤を含有する処理液（１１０）を記録媒体（１６）に付着させる処理液付着手段（１１）と、前記色材凝集剤との反応によって凝集する色材を含有し、かつアニオン性を有するインク液（１２０）を液滴として吐出するインク液吐出手段（５０）と、記録媒体（１６）上に付着させた処理液とインク液との混合によって２液の液界面で膜（１２４）を形成する第１の反応及び前記膜（１２４）の形成後に当該インク液中の色材の凝集物（１２６）を形成する第２の反応を経て色材の凝集物（１２６）と溶媒（１３４）とが分離された状態で記録媒体（１６）上の溶媒（１３４）を吸収する溶媒吸収手段（１５）と、を備える。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カチオンポリマー及び色材凝集剤を含有する処理液を記録媒体に付着させる処理液付着手段と、
前記色材凝集剤との反応によって凝集する色材を含有し、かつアニオン性を有するインク液を液滴として吐出するインク液吐出手段と、
前記処理液付着手段により前記記録媒体上に付着させた処理液と前記インク液吐出手段から吐出したインク液との混合によって２液の液界面で膜を形成する第１の反応及び前記膜の形成後に当該インク液中の色材の凝集物を形成する第２の反応を経て前記色材の凝集物と溶媒とが分離された状態で前記記録媒体上の前記溶媒を吸収する溶媒吸収手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記溶媒吸収手段は、表面が多孔質部材で構成されてい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】
前記インク液吐出手段及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記インク液吐出手段と前記記録媒体を相対的に移動させる搬送手段を備え、
前記インク液吐出手段に対する前記記録媒体の相対移動方向の上流側から、前記処理液付着手段、前記インク液吐出手段、前記溶媒吸収手段の順に下流に向かって配置されており、
前記搬送手段によって前記インク液吐出手段と前記記録媒体を所定の相対速度で移動させる場合に、前記インク液吐出手段より吐出されたインク液滴の着弾時から当該インク液滴の溶媒が前記溶媒吸収手段に接触するまでの時間が、前記第２の反応による前記色材と前記溶媒の分離が完了するまでの時間よりも長くなるように、前記インク液吐出手段と前記溶媒吸収手段とが所要の距離を隔てて配置される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】
前記処理液と前記インク液との反応によって、帯電した色材凝集物が生成され、
前記溶媒吸収手段に当該色材凝集物と同極性の電圧を印加する電圧付与手段を備えた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】
前記記録媒体の記録面と反対側の面から当該記録媒体を支持する媒体支持部材と、
前記媒体支持部材に前記色材凝集物と逆極性の電圧を印加する電圧付与手段を備えたことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
カチオンポリマー及び色材凝集剤を含有する処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、
前記色材凝集剤との反応によって凝集する色材を含有し、かつアニオン性を有するインク液を液滴として吐出するインク液吐出工程と、
前記処理液付着工程で前記記録媒体上に付着させた処理液と前記インク液吐出工程で吐出したインク液との混合によって２液の液界面で膜を形成する第１の反応及び前記膜の形成後に当該インク液中の色材の凝集物を形成する第２の反応を生じさせる反応工程と、
前記反応工程を経て前記色材の凝集物と溶媒とが分離された状態で前記記録媒体上の前記溶媒を吸収部材によって吸収する溶媒除去工程と、
を含む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、特にノズルから液滴を吐出して記録媒体上に画像を形成するインクジェット記録装置などに好適な画像形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の画像形成装置は、印字ヘッドのノズルからインク滴を吐出して記録紙などの記録媒体（メディア）上にインクを付着させ、その付着インクのドットにより文字や画像（以下、これらを包括して「画像」という。）の記録を行っている。
【０００３】
特許文献１では、ＯＨＰシートに代表されるインク吸収性を持たない各種の非吸収性の記録面に対し、ビーディング（インクはじきと集合不良）、ブリーディング（色混じり不良）といった不良を発生させることなく、良好な画像を形成することを目的として、メディアの記録面を親水化処理するための液を付与する手段と、親水化処理された記録面にインクを高粘度化するための液を付与する手段とを備え、高粘度化液が付与された上にインクを吐出して画像を形成する構成が提案されている。
【０００４】
染料や顔料などの着色剤（色材）を含むインクと、当該インクの組成物と反応する性質を有する組成物を含む反応液（処理液）とを用いる画像形成方法に関しては、上記特許文献１の他にも様々な提案がなされている（特許文献２〜６等）。
【０００５】
特許文献２には、多数枚印字の場合の裏移りを防止するため、インク着色剤との離型性を有する表面を持つ溶媒吸収体をメディア上のインクに接触させて溶媒（印字後に記録媒体上に残存するインクの溶媒、特にインクの主成分である液体溶媒（一般に水））を吸収する構成が開示されている。また、同文献には、インク内の着色剤（染料や顔料）を凝集・析出させるための凝集助剤を用いてインク内の着色剤を粒子化し、着色剤と液体溶媒とが相分離した状態で溶媒吸収体を接触させることで溶媒のみを吸収する構成が開示されている。
【０００６】
特許文献３では、多様な種類の記録紙においても良好な印字品位を確保するとともに、擦過性、耐水性、耐光性等の堅牢性に優れた記録画像を得ることも目的として、記録液（インク）中に含まれるポリマーの極性とは逆極性をもつポリマーを含有する溶液を、記録を行う前に記録媒体上に噴射し、この液滴が付着した部分に記録液を吐出して画像の記録を行うインクジェット記録方法が提案されている。
【０００７】
更に、多価金属塩溶液を用いて色材を凝集させる技術も知られており（特許文献４〜６）、例えば、特許文献６には、インク液と反応液の打滴順序により、反応液の分量を変えることにより、良好な画像を得る方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−９０５９６号公報
【特許文献２】特開２００１−１７９９５９号公報
【特許文献３】特開平６−９９５７６号公報
【特許文献４】特開平５−２０２３２８号公報
【特許文献５】特開平９−２８６９４０号公報
【特許文献６】特開平１１−３４８２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１は、ビーディングとブリーディングを防止するために２種類の処理液を使用することを提案するものであって、メディア上に残る溶媒の処理（除去）に関する記述はない。一方、特許文献２はメディア上の溶媒を吸収除去する技術に関して記載されているものの、着弾干渉を回避する技術に関する記述はない。
【０００９】
着弾干渉とは、着弾直後に記録媒体上の表面でインク液滴同士が合体することにより、本来の単独での液滴の形状が変形し、ドット形状が崩れてしまう現象である。他色インク間では、本来ドットが重ならない部分でもインクの色間の干渉が起こり混色が発生する。同色インク同士でも所望の（例えば、理想的な円形の）ドット形状でなくなるので画像劣化となる。着弾干渉は、互いに隣接するドットを短時間で（高速に）打滴する場合に特に問題となる。
【００１０】
特許文献３〜６は、インク液や処理液（反応液）の組成に関する開示はあるものの、着弾干渉回避、色材と溶媒の分離、更には、分離された溶媒の処理に関する記述はない。
【００１１】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、着弾干渉を回避するとともに、メディア上の溶媒を確実かつ迅速に除去することができる画像形成装置及び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】
【００１２】
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、カチオンポリマー及び色材凝集剤を含有する処理液を記録媒体に付着させる処理液付着手段と、前記色材凝集剤との反応によって凝集する色材を含有し、かつアニオン性を有するインク液を液滴として吐出するインク液吐出手段と、前記処理液付着手段により前記記録媒体上に付着させた処理液と前記インク液吐出手段から吐出したインク液との混合によって２液の液界面で膜を形成する第１の反応及び前記膜の形成後に当該インク液中の色材の凝集物を形成する第２の反応を経て前記色材の凝集物と溶媒とが分離された状態で前記記録媒体上の前記溶媒を吸収する溶媒吸収手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、記録媒体上で処理液とインク液を混合させると、処理液中のカチオンポリマーとインク液中のアニオン性物質（アニオン基を有する色材やインク液に添加されたアニオンポリマーなど）とが化学反応を起こして液界面に膜が形成される（第１の反応）。この第１の反応で形成された膜によって、隣接ドットの合一化及び記録媒体上でのインクの移動が防止される。
【００１４】
また、第１の反応後又はこれと並行して色材凝集剤による反応が進み、インク液中の色材が凝集して色材の凝集物が生成される（第２の反応）。色材の凝集物を作るための反応としては、ｐＨ変化によって顔料の分散状態を破壊する反応や、多価金属と色材（顔料又は染料）の反応によって凝集物を生成する反応などを利用できる。かかる反応を利用することで、色材を溶媒中に残すことなく確実に分離できる。
【００１５】
こうして、記録媒体上のインク液滴内で色材凝集物と溶媒とが分離し、当該分離した状態で溶媒吸収手段によって溶媒を吸収する。このとき、ドットの周りには膜が形成されているため、溶媒吸収手段が溶媒を吸収する際に、色材が移動せず（溶媒吸収手段に色材が付着するのを防止することができ）、画像の乱れが発生しない。
【００１６】
このように本発明によれば、２系統の反応を利用したことによって、着弾干渉を回避すると同時に、画像の乱れを防止しつつ記録媒体上の溶媒を確実かつ迅速に除去することができる。
【００１７】
本発明における処理液付着手段には、例えば、インクジェット方式の吐出ヘッドを用いて処理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処理液を塗布する手段、処理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。
【００１８】
インク液吐出手段には、描画用の画像情報（印字データ）に基づいてインク液を吐出するインクジェット方式の吐出ヘッドが好適に用いられる。
【００１９】
例えば、本発明の画像形成装置におけるインク液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（吐出口）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。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モジュール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。
【００２０】
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。
【００２１】
また、カラー画像を形成する場合は、複数色のインク（記録液）の色別にフルライン型の記録ヘッドを配置してもよいし、１つの記録ヘッドから複数色のインクを吐出可能な構成としてもよい。
【００２２】
記録媒体とインク液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。
【００２３】
「記録媒体」は、インク液吐出ヘッド（記録ヘッド）から吐出される液によって画像の記録を受ける媒体（印字媒体、被画像形成媒体、被記録媒体、受像媒体、メディア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、配線パターン等が形成されるプリント基板、中間転写媒体、その他材質や形状を問わず、様々な媒体を含む。
【００２４】
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、前記溶媒吸収手段は、表面が多孔質部材で構成されていることを特徴とする。
【００２５】
分離された溶媒と接する溶媒吸収手段の表面を多孔質部材で構成することにより、記録媒体上の溶媒を毛細管現象により高速に吸収することができる。多孔質部材の形状は、特に限定されないが、ローラ状又はベルト状であることが好ましい。ローラ状又はベルト状の吸収部材は、記録媒体との相対速度が０となるように回動しながら、記録媒体上から溶媒を吸収することができるので、記録面と吸収部材との擦れによる画像劣化を防止することができる。
【００２６】
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、前記インク液吐出手段及び前記記録媒体のうち少なくとも一方を搬送して前記インク液吐出手段と前記記録媒体を相対的に移動させる搬送手段を備え、前記インク液吐出手段に対する前記記録媒体の相対移動方向の上流側から、前記処理液付着手段、前記インク液吐出手段、前記溶媒吸収手段の順に下流に向かって配置されており、前記搬送手段によって前記インク液吐出手段と前記記録媒体を所定の相対速度で移動させる場合に、前記インク液吐出手段より吐出されたインク液滴の着弾時から当該インク液滴の溶媒が前記溶媒吸収手段に接触するまでの時間が、前記第２の反応による前記色材と前記溶媒の分離が完了するまでの時間よりも長くなるように、前記インク液吐出手段と前記溶媒吸収手段とが所要の距離を隔てて配置されることを特徴とする。
【００２７】
かかる態様によれば、色材と溶媒の分離反応が完了するまでの反応時間を確保すべく、インク液吐出手段と溶媒吸収手段の配置間隔及び搬送手段による搬送速度（相対移動速度）の条件が設定される。これにより、分離された溶媒を確実に除去することができ、滲み防止、色間ブリーディング防止、乾燥・定着の促進、コックリング（記録媒体に溶媒が浸透することによって生じる記録媒体面のうねり、波打ち、しわ）の防止等の効果を得ることができる。
【００２８】
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、前記処理液と前記インク液との反応によって、帯電した色材凝集物が生成され、前記溶媒吸収手段に当該色材凝集物と同極性の電圧を印加する電圧付与手段を備えたことを特徴とする。
【００２９】
色材凝集物を正又は負に帯電させる手段としては、アニオン／カチオン反応の際に、色材凝集物表面にアニオン又はカチオン基が残るようインク液又は処理液の組成を調整する態様、或いは、色材の表面電位をｐＨ調整剤によって制御する態様などがある。
【００３０】
帯電させた色材凝集物と同極性の電圧を溶媒吸収手段に印加することで、静電反発力が作用するため、溶媒吸収手段が溶媒を吸収する際に、色材が溶媒吸収手段に付着するのを防止することができる。この結果、画像劣化を回避しつつ、記録媒体上の溶媒を確実かつ迅速に除去することができる。
【００３１】
請求項５に係る発明は、請求項４記載の画像形成装置の一態様に係り、前記記録媒体の記録面と反対側の面から当該記録媒体を支持する媒体支持部材と、前記媒体支持部材に前記色材凝集物と逆極性の電圧を印加する電圧付与手段を備えたことを特徴とする。
【００３２】
かかる態様によれば、帯電した色材凝集物は、逆極性の媒体支持部材側、すなわち媒体支持部材に支持されている記録媒体側に引き寄せられるので、色材凝集物の沈降促進、並びに、溶媒吸収手段への色材凝集物の移動（付着）抑制の効果をもたらす。これにより、画像劣化の回避効果及び溶媒の除去効果を一層高めることができる。なお、前記媒体支持部材は、記録媒体を搬送するための搬送手段で兼ねることができる。
【００３３】
請求項６に係る発明は、前記目的を達成する方法発明を提供する。すなわち、請求項６記載の画像形成方法は、カチオンポリマー及び色材凝集剤を含有する処理液を記録媒体に付着させる処理液付着工程と、前記色材凝集剤との反応によって凝集する色材を含有し、かつアニオン性を有するインク液を液滴として吐出するインク液吐出工程と、前記処理液付着工程で前記記録媒体上に付着させた処理液と前記インク液吐出工程で吐出したインク液との混合によって２液の液界面で膜を形成する第１の反応及び前記膜の形成後に当該インク液中の色材の凝集物を形成する第２の反応を生じさせる反応工程と、前記反応工程を経て前記色材の凝集物と溶媒とが分離された状態で前記記録媒体上の前記溶媒を吸収部材によって吸収する溶媒除去工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、処理液とインク液の混合によって、液界面で膜を作る反応（第１の反応）と、色材凝集物を生成して溶媒と色材とを分離させる反応（第２の反応）と起こさせ、分離後の溶媒を吸収除去する構成にしたので、着弾干渉を防止することができると同時に、画像の乱れを防いで溶媒を効果的に除去することができる。これにより、良好な高速印刷を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
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。
【００３６】
〔第１の実施形態：インクジェット記録装置の全体構成〕
図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一形態としての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、処理液を吐出するための処理液用ヘッド（処理液付着手段に相当）１１と、黒（Ｋ），シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）の各色のインクを吐出するために各色に対応して設けられた複数の印字ヘッド（インク液吐出手段に相当）１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを有する印字部１２と、処理液用ヘッド１１に供給する処理液を貯蔵しておく処理液貯蔵／装填部１３と、各印字ヘッド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、印字部１２の後段に配置される溶媒吸収ローラ（溶媒吸収手段に相当）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、前記処理液用ヘッド１１及び印字部１２のノズル面（液吐出面）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（搬送手段に相当）２２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。
【００３７】
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１９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。
【００３８】
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。
【００３９】
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１９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。
【００４０】
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。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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。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。
【００４３】
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上の反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の右から左へと搬送される。
【００４４】
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。吸着の方式は、上記した吸引吸着（真空吸着）に限らず、静電吸着によるものでもよい。
【００４５】
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。
【００４６】
処理液用ヘッド１１及び印字ヘッド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。
【００４７】
図１に示したように、印字ヘッド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用ヘッド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。
【００４８】
かかるヘッド配置により、印字部１２で各色のインクを打滴する前に、処理液用ヘッド１１によって記録媒体１６の記録面（被印字面）に処理液を付着させることができる。また、吸着ベルト搬送部２２により記録媒体１６を搬送しつつ、処理液を付着させた記録媒体１６に向けて印字ヘッド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することができる。
【００４９】
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処理液用ヘッド１１及び印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙを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（すなわち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。
【００５０】
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印字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。
【００５１】
処理液貯蔵／装填部１３は、処理液を貯蔵する処理液タンクを有し、該タンクは適宜の管路を介して処理液用ヘッド１１と連通されている。処理液タンクから供給された処理液は処理液用ヘッド１１から液滴として吐出される。処理液貯蔵／装填部１３は、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。
【００５２】
インク貯蔵／装填部１４は、各印字ヘッド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１４Ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙを有し、各タンクは不図示の管路を介して印字ヘッド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。
【００５３】
本例で用いる処理液は、溶媒としての水、界面活性剤、保湿剤、カチオンポリマー、色材凝集剤（例えば、ｐＨ調整剤又は多価金属塩）を含む。
【００５４】
また、本例で用いるインクは、溶媒としての水、色材（顔料又は染料）、界面活性剤、及び保湿剤を含んで構成される。なお、更にアニオンポリマーを含む構成も可能である。一般に、色材（顔料又は染料）は、溶媒（水）中でマイナスイオン（アニオン）となるため、顔料又は染料自体が処理液中のカチオンポリマーと反応する反応物質となり得る。
【００５５】
処理液に含まれるカチオンポリマーの材料例としては、ポリアリルアミン、ポリアミンスルホン、ポリビニルアミン、キトサン、及びこれらの酸による中和物等を用いることができる。
【００５６】
ｐＨ調整剤の材料例としては、無機酸（塩酸、硫酸、リン酸等）、有機酸（カルボン酸、スルホン酸などを含有する酸が好ましく、より具体的には、酢酸、メタンスルホン酸等）を用いることができる。
【００５７】
多価金属塩としては、各種多価金属イオン、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、錫等を用いることができる。
【００５８】
また、必要に応じてインクに付加されるアニオンポリマーの材料例としては、ポリアクリル酸、セラック、スチレン−アクリル酸共重合物、スチレン−無水マレイン酸共重合物等を用いることができる。
【００５９】
記録媒体１６上で処理液とインクを混合すると、処理液中のカチオンポリマーと、インク中のアニオン性物質（アニオンポリマー、顔料又は染料）との化学反応によって、極めて短時間に液界面にポリマー膜が形成される（第１の反応）。更に反応が進むと、処理液中の色材凝集剤の作用によって色材が凝集し、その色材凝集物が記録媒体１６側に沈降して色材と溶媒とが分離される（第２の反応）。
【００６０】
処理液及びインクについて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（表面張力や粘度など）を調整することができ、所望の反応性及び物性を実現できる。
【００６１】
溶媒吸収ローラ１５は、その表面が多孔質部材１５Ａで構成されており、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の最大幅に対応する長さを有している。当該溶媒吸収ローラ１５の回転軸１５Ｂは、記録媒体１６の搬送方向と直交する方向（主走査方向）に沿って配置されている。回転軸１５Ｂを中心に回動自在に支持された溶媒吸収ローラ１５は、記録媒体１６の搬送速度に合わせて、記録媒体１６との相対速度が０となるように回動することができ、インクの擦れによる画像の乱れを防いでいる。
【００６２】
なお、溶媒吸収ローラ１５は、１本の（単一の）長尺ローラ部材によって記録媒体１６の全幅に対応する長さを実現してもよいし、記録媒体１６の搬送方向と略直交する方向（主走査方向）に沿って複数個のローラモジュールに分割し、これらを並べて所要の長さを実現してもよい。また、記録媒体１６の搬送方向に沿って複数列の溶媒吸収ローラを配置する構成も可能である。
【００６３】
図１には示されていないが、記録媒体１６に対して溶媒吸収ローラ１５を上下させるための上下機構が設けられている。後述するシステム制御系の指令に応じて上下機構を制御し、溶媒吸収ローラ１５の位置（記録媒体１６の記録面に直交する方向の相対位置）を調整することによって、記録媒体１６との接触圧力や記録媒体１６とのクリアランスを可変させることができる。複数個のローラモジュールを有する構成の場合は、各ローラモジュールについて上下位置を制御するための機構を設ける態様が好ましい。
【００６４】
溶媒吸収ローラ１５を記録媒体１６上のインクに接触させながら記録媒体１６を搬送方向に移動させることで、多孔質部材１５Ａの毛細管力により、記録媒体１６上の溶媒（色材と分離された溶媒）が溶媒吸収ローラ１５に吸収される。こうして、溶媒吸収ローラ１５によって余分な溶媒が除去されたインクは、色材同士の結合力が増し、記録媒体１６に定着される。
【００６５】
本例では、溶媒を吸収除去するための手段として、多孔質部材１５Ａから成る溶媒吸収ローラ１５を用いたが、溶媒吸収手段の形状は、ローラ状に限定されるものでなく、ベルト状であってもよい。
【００６６】
こうして、生成されたプリント物（印字によって生成された結果物）は排出部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。
【００６７】
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）３８によってテスト印字の部分を切り離す。このカッター３８は、排出部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。
【００６８】
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。
【００６９】
〔印字ヘッドの構造〕
次に、印字ヘッドの構造について説明する。色別の印字ヘッド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によって印字ヘッドを示すものとする。
【００７０】
図２(a) は印字ヘッド５０の構造例を示す平面透視図であり、図２(b) はその一部の拡大図である。また、図３は印字ヘッド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２中の４−４線に沿う断面図）である。
【００７１】
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、印字ヘッド５０におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例の印字ヘッド５０は、図２(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（液滴吐出素子）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。
【００７２】
記録媒体１６の送り方向（矢印Ｓ方向；副走査方向）と略直交する方向（矢印Ｍ方向；主走査方向）に記録媒体１６の全幅Ｗm 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２(a) の構成に代えて、図３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モジュール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。
【００７３】
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２(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。なお、圧力室５２の形状は、本例に限定されず、平面形状が四角形（菱形、長方形など）、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など、多様な形態があり得る。
【００７４】
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。
【００７５】
圧力室５２の一部（図４において天面）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と共通電極間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。なお、アクチュエータ５８には、チタン酸ジルコン酸鉛やチタン酸バリウムなどの圧電体を用いた圧電素子が好適に用いられる。インク吐出後、アクチュエータ５８の変位が元に戻る際に、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。
【００７６】
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。
【００７７】
すなわち、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。
【００７８】
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、用紙の幅方向（用紙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。
【００７９】
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。すなわち、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。
【００８０】
一方、上述したフルラインヘッドと用紙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。
【００８１】
そして、上述の主走査によって記録される１ライン（或いは帯状領域の長手方向）の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。すなわち、本実施形態では、記録媒体１６の搬送方向が副走査方向であり、それに直交する方向が主走査方向ということになる。
【００８２】
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。
【００８３】
処理液用ヘッド１１の構造は、図示しないが、上述した印字ヘッド５０と概略共通している。ただし、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、処理液用ヘッド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、処理液用ヘッド１１のノズル径をインク吐出用の印字ヘッド５０のノズル径よりも大きくする構成も可能である。
【００８４】
〔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は印字ヘッド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。すなわち、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。
【００８５】
図６に示したように、インクタンク６０と印字ヘッド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、印字ヘッド５０の近傍又は印字ヘッド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。
【００８６】
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（回復手段）は、不図示の移動機構によって印字ヘッド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印字ヘッド５０下方のメンテナンス位置に移動される。
【００８７】
キャップ６４は、図示せぬ昇降機構によって印字ヘッド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、印字ヘッド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。
【００８８】
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印字ヘッド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。
【００８９】
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。
【００９０】
印字ヘッド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。
【００９１】
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、印字ヘッド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。
【００９２】
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、印字ヘッド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。  
【００９３】
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。
【００９４】
〔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、溶媒吸収ローラ駆動部７９、プリント制御部８０、画像バッファメモリ８２、処理液用ヘッドドライバ８３、インク用ヘッドドライバ８４等を備えている。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。すなわち、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。
【００９８】
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。
【００９９】
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等のヒータ８９を駆動するドライバである。
【０１００】
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）を処理液用ヘッドドライバ８３及びインク用ヘッドドライバ８４に供給する制御部である。
【０１０１】
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。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。
【０１０２】
画像入力から印字出力までの処理の流れを概説すると、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、例えば、ＲＧＢの画像データが画像メモリ７４に記憶される。
【０１０３】
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。そのため、画像メモリ７４に蓄えられた元画像（ＲＧＢ）のデータは、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。
【０１０４】
すなわち、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。
【０１０５】
処理液用ヘッドドライバ８３は、画像バッファメモリ８２に記憶された処理液打滴用のドットデータに基づき、処理液用ヘッド１１の駆動制御信号を生成する。処理液用ヘッドドライバ８３で生成された駆動制御信号が処理液用ヘッド１１に加えられることによって、処理液用ヘッド１１から処理液が吐出される。
【０１０６】
同様に、インク用ヘッドドライバ８４は、画像バッファメモリ８２に記憶されたインク打滴用のドットデータに基づき、印字ヘッド５０の駆動制御信号を生成する。インク用ヘッドドライバ８４で生成された駆動制御信号が印字ヘッド５０に加えられることによって、印字ヘッド５０からインクが吐出される。なお、処理液用ヘッドドライバ８３及びインク用ヘッドドライバ８４には、それぞれ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。
【０１０７】
記録媒体１６の搬送速度に同期して処理液用ヘッド１１からの処理液の吐出、及び印字ヘッド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。
【０１０８】
上記のように、プリント制御部８０における所要の信号処理を経て生成されたドットデータに基づき、処理液用ヘッドドライバ８３及びインク用ヘッドドライバ８４を介して各ノズルからの液滴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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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１９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。
【０１１２】
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。すなわち、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の浸透速度特性を判別し、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吐出量の制御を行う。
【０１１３】
例えば、インクジェット記録装置１０は、メディア種と浸透速度特性とを対応付けたメディア種テーブルのデータを格納した情報記憶手段（例えば、図７に示したＲＯＭ７５、或いは、不図示の内部メモリ又は外部メモリ）を備えており、システムコントローラ７２は、このメディア種テーブルを参照して、使用する記録媒体１６の浸透速度特性を判断する。
【０１１４】
記録媒体１６の浸透速度特性を把握する手段としては、メディア種検出部９４からメディアのＩＤ（識別情報）を取得し、メディア種テーブルを参照して、当該メディアの浸透速度特性を把握してもよいし、マガジンに付したバーコード等の情報記録体にメディアの浸透速度特性を示す情報を記録しておき、メディア種検出部９４から直接的にメディアの浸透速度特性の情報を読み込んでもよい。
【０１１５】
或いはまた、記録媒体１６の浸透速度を実際に測定する手段を用いることも可能である。例えば、記録媒体１６上にインク又は処理液、若しくはこれら両方を打滴し、そのテスト打滴によって形成されるドットの様子を撮像素子などの検出手段（不図示）によって読み込み、得られた情報に基づいて浸透速度を計算することができる。
【０１１６】
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の上流に処理液用ヘッド１１を備え、印字部１２によるインクの打滴前に、先行する（上流の）処理液用ヘッド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）の印字ヘッド（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の種類や処理液の物性、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用ヘッド１１による処理液の打滴量が決定される。
【０１１７】
また、図７に示したシステムコントローラ７２は、記録媒体１６の厚みや浸透速度特性などに応じて溶媒吸収ローラ駆動部７９を制御して、溶媒吸収ローラ１５の上下位置（記録媒体１６への当接圧又は記録媒体１６とのクリアランス量）並びに回転速度を適切に制御する。溶媒吸収ローラ駆動部７９は、記録媒体１６の記録面に対する溶媒吸収ローラ１５の位置並びに回転速度を調節するための手段であり、溶媒吸収ローラ１５を上下移動させる上下機構と、その機構を電動で駆動するための動力源となるモータ（アクチュエータ）及びドライバ、モータの駆動力を上下機構に伝達する動力伝達機構（ベルト、プーリー又はギア、若しくはこれらの適宜の組み合わせなど）、溶媒吸収ローラ１５を回転させるための動力源となるモータ及びドライバ、動力伝達機構等を含んで構成される。
【０１１８】
〔画像形成プロセスの説明〕
次に、本例のインクジェット記録装置１０における画像形成プロセスについて説明する。図８はインクジェット記録装置１０の印字部１２周辺の要部構成を模式的に描いた拡大図である。同図では、図示を簡略化するために、処理液用ヘッド１１の後段にインク用ヘッド（印字ヘッド５０）を１つのみ描いているが、実際の印字部１２は、図１で説明したように、４色の色別に印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｃ, １２Ｍ, １２Ｙを備えている。
【０１１９】
図８において、記録媒体１６は右から左へと搬送される。画像形成のプロセスは、以下のとおりである。
【０１２０】
（工程１）記録媒体搬送方向（図８中矢印Ａ方向）の上流に配置された処理液用ヘッド１１から処理液１１０を液滴として吐出し、予め記録媒体１６の記録面１６Ａに処理液１１０を付着させておく。
【０１２１】
（工程２）処理液用ヘッド１１の下流に配置された印字ヘッド５０からインク１２０を液滴として吐出し、表面に処理液１１０が存在する記録媒体１６上にインク１２０を着弾させる。
【０１２２】
（工程３）記録媒体１６表面上で処理液１１０とインク１２０が混合されることにより、処理液１１０中のカチオンポリマーとインク中のアニオン性物質とが反応して、液界面（ドット間、並びに、記録媒体１６とインク１２０の間）で膜１２４を形成する。このドット間膜１２４によって、ドットの合一化、記録媒体１６上でのインクの移動が抑制される。カチオンポリマーとアニオン性物質の反応を利用して高速でドット界面に膜１２４を形成することにより、着弾干渉を確実に回避できる。  
【０１２３】
（工程４）更に、２系統目の反応が進み、インク１２０中の色材が凝集して凝集物（色材凝集物）１２６が生成される。そして、図８に示したように、色材凝集物１２６は、記録媒体１６側（下方）に沈降する。こうして、記録媒体１６上のインク１２０の液滴（ドット）１３０は、沈降した色材凝集物１２６から成る色材層１３２と、溶媒１３４の層とに分離される。
【０１２４】
（工程５）記録媒体１６の搬送（図８中矢印Ａ方向への搬送）に伴い、色材層１３２と溶媒１３４に分離された液滴１３０が溶媒吸収ローラ１５の位置まで移動される。当該液滴１３０の溶媒１３４が溶媒吸収ローラ１５に接触すると、多孔質部材１５Ａの毛細管力によって溶媒１３４が溶媒吸収ローラ１５に吸収される。溶媒吸収ローラ１５は、記録媒体１６の搬送速度に合わせて、記録媒体１６との相対速度が０となるように図８中矢印Ｂ方向に回転し、インクの擦れによる画像の乱れを防いでいる。また、このとき、各ドット１３０の周りにはポリマーの膜１２４が形成されているため、記録媒体１６表面上で色材の移動が抑制され、溶媒吸収ローラ１５への色材の付着も抑止されるため、画像の乱れなども発生しない。すなわち、溶媒吸収ローラ１５による溶媒吸収時にもドット間に膜１２４が存在するため、この膜１２４がインクの移動を抑制し、溶媒吸収ローラ１５とインクの接触時の画像の乱れを防ぐ役割を果たす。
【０１２５】
なお、印字ヘッド５０から吐出されたインク１２０の着弾時（すなわち、２液の混合時）から溶媒１３４が溶媒吸収ローラ１５に接触するまでの時間は、２液反応による色材／溶媒の分離が完了するまでの時間よりも長くなるように、印字ヘッド５０と溶媒吸収ローラ１５との位置関係（着弾位置から溶媒接触位置までの距離Ｌ）及び記録媒体１６の搬送速度が設定される。
【０１２６】
（工程６）こうして、溶媒吸収ローラ１５によって溶媒が除去されたインク（図８において符号１３８）は、色材同士の結合力が増し、記録媒体１６に定着される。これにより、にじみの発生が防止されるとともに、色間ブリーディング防止、乾燥、定着の促進、コックリングの防止等の効果が得られる。
【０１２７】
〔第２の実施形態〕
図９は、本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を表した構成図である。図９中、図１に示した構成と同一又は類似する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１２８】
図９に示したインクジェット記録装置２１０で用いる処理液及びインクの成分は、図１で説明した構成と同様であるが、ここでの処理液は、インクと混合した場合に、色材の凝集物を生成するとともに、その色材凝集物を正負のいずれか（本例では負）に帯電させるような反応を引き起こす液体とする。
【０１２９】
色材凝集物を帯電させる手段としては、アニオン／カチオン反応時に色材の凝集物表面にアニオン又はカチオン基が残るようにインク又は処理液の組成を調整したり、顔料の表面電位をｐＨ調整により制御する方法等がある。
【０１３０】
インクジェット記録装置２１０におけるメディア搬送部２２２は、ローラ３１，３２間に無端状の搬送ベルト（静電吸着ベルト）２３３が巻き掛けられた構造を有する。
【０１３１】
搬送ベルト２３３は、導電性部材から構成されており、直流電源（電圧付与手段に相当）２４０の正電極が電気的に接続されている。直流電源２４０の他端（負電極）は、溶媒吸収ローラ１５に電気的に接続されている。直流電源２４０により搬送ベルト２３３に直流電圧が印加されると、静電吸着効果によって、記録媒体１６は搬送ベルト２３３上に吸着保持される。
【０１３２】
溶媒吸収ローラ１５は、金属ローラ１５Ｄの表面に薄層の多孔質部材１５Ｅが構成された構造を有し（図１０参照）、図９のように直流電源２４０から負の電圧（色材凝集物と同極性の電圧）が印加される。
【０１３３】
溶媒吸収ローラ１５の後段には、記録面の乾燥を促進させる手段（乾燥促進手段）としての赤外線ヒータ２４４が配設されている。
【０１３４】
次に、図９に示した構成におけるインクと処理液の２液反応について図１０を用いて説明する。図１０は、記録媒体１６上の混合液を拡大した模式図である。
【０１３５】
処理液上にインクが打滴されると、図８で説明したとおり、２液の反応によって液界面に膜１２４が形成される。この膜１２４の形成により、着弾干渉が防止される。また、着弾したインク液滴の内部では、図１０の符号１２６で示したように、負に帯電した色材凝集物が生成される。色材凝集物１２６は、記録媒体１６側（下方）に沈降し、記録媒体１６上の液滴（ドット）１３０は、沈降した色材凝集物１２６から成る色材層１３２と、溶媒１３４の層とに分離される。
【０１３６】
記録媒体１６を裏面側から支持する搬送ベルト２３３の表面（記録媒体１６と接触する側の面）は、図１０のように、色材凝集物１２６と逆極性（本例の場合、正）に帯電している。このため、負に帯電した色材凝集物１２６は搬送ベルト２３３側に引き寄せられるように静電引力が作用するので、色材凝集物１２６の沈降がより一層促進され、色材（色材凝集物１２６）と溶媒１３４を短時間で確実に２層に分離することができる。
【０１３７】
溶媒吸収ローラ１５は、金属ローラ１５Ｄの表面に薄層の多孔質部材１５Ｅが設けられた構造を有する。溶媒吸収ローラ１５の最下部と記録媒体１６との間に微小な隙間が形成されるように、溶媒吸収ローラ１５は配置され、図１０中矢印Ｂ方向に回動しながら、記録媒体１６上の溶媒１３４の層と接触する。図示のとおり、溶媒吸収ローラ１５に接触した溶媒１３４は、毛細管現象によって多孔質部材１５Ｅに吸収される。
【０１３８】
溶媒吸収ローラ１５は、記録媒体１６上の色材凝集物１２６と同じ極性（本例では負）に帯電しており、色材凝集物１２６には多孔質部材１５Ｅと離れる方向に静電反発力が作用する。このため、多孔質部材１５Ｅが溶媒１３４を吸収する際に、多孔質部材１５Ｅの表面に色材凝集物１２６が付着するのを防止することができる。
【０１３９】
また、搬送ベルト２３３は、前述した通り、色材凝集物１２６と逆の極性（本例では正）に帯電しているため、多孔質部材１５Ｅが溶媒１３４を吸収する際に、色材凝集物１２６が溶媒吸収ローラ１５側に移動するのを抑制する効果があり、多孔質部材１５Ｅの表面に色材凝集物１２６が付着するのをより一層防止することが可能となっている。
【０１４０】
更に、多孔質部材１５Ｅの孔１５Ｆの径は、色材凝集物１２６の粒子径に比べて十分小さいことが望ましい。かかる構成によれば、多孔質部材１５Ｅのフィルタ効果によって、多孔質部材１５Ｅの孔１５Ｆへの色材凝集物１２６の進入が抑止されるため、色材凝集物１２６が溶媒１３４とともに多孔質部材１５Ｅに吸収されてしまうのを防ぐことができる。
【０１４１】
図９及び図１０の説明では、負に帯電させた色材凝集物１２６を生成する例を述べたが、色材凝集物を正に帯電させる態様も可能である。
【０１４２】
前述のように、インクと処理液の２液反応によって、正負のいずれかに帯電した色材凝集物を生成して色材と溶媒を確実に分離する一方、記録媒体１６支持する搬送ベルト２３３を色材凝集物１２６と逆極性の電位に、溶媒吸収手段である溶媒吸収ローラ１５を色材凝集物１２６と同極性の電位にすることによって、色材と溶媒の沈降分離を一層促進することができ、かつ、色材の移動を防止して溶媒１３４をより確実かつ迅速に吸収することができる。
【０１４３】
〔第３の実施形態〕
図１１は、本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を表した構成図である。図１１中、図９に示した構成と同一又は類似する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１４４】
図９で示した第２の実施形態に係るインクジェット記録装置２１０は、処理液付着手段としてインクジェット方式による処理液用ヘッド１１を備えた構成であるのに対し、図１１に示した第３の実施形態に係るインクジェット記録装置３１０は、処理液付着手段として処理液塗布ローラ３１１を備えた構成である。
【０１４５】
処理液塗布ローラ３１１は、１本の（単一の）長尺ローラ部材によって記録媒体１６の全幅に対応する長さを実現してもよいし、記録媒体１６の搬送方向と略直交する方向（主走査方向）に沿って複数個のローラモジュールに分割し、これらを並べて所要の長さを実現してもよい。また、記録媒体１６の搬送方向に沿って複数列の処理液塗布ローラを配置する構成も可能である。
【０１４６】
図１１には示されていないが、記録媒体１６に対して処理液塗布ローラ３１１を上下させるための上下機構が設けられている。システム制御系の指令に応じて上下機構を制御し、処理液塗布ローラ３１１の位置（記録媒体１６の記録面に直交する方向の相対位置）を調整することによって、記録媒体１６との接触圧力や記録媒体１６とのクリアランスを可変させることができる。複数個のローラモジュールを有する構成の場合は、各ローラモジュールについて上下位置を制御するための機構を設ける態様が好ましい。
【０１４７】
処理液塗布ローラ３１１は多孔質部材から成り、処理液が含浸された処理液塗布ローラ３１１を記録媒体１６に接触させながら記録媒体１６を紙送り方向に移動させることで記録媒体１６の所定の領域（全領域又は一部の領域）に処理液が塗布されるように構成されている。
【０１４８】
本例では、処理液塗布ローラ３１１に多孔質部材を適用したが、例えば、ゴム等の部材から成る塗布ローラを所定の方向に回動させながら処理液を該塗布ローラを介して記録媒体１６上へ流し込むような構造から成る処理液塗布手段を用いてもよい。
【０１４９】
なお、図１、図９で説明したように、処理液用ヘッド（吐出ヘッド）を用いて処理液を付着させる構成の場合、画像データに基づいて、記録媒体上の必要な範囲に（例えば、インクによる描画箇所に限って）選択的に処理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、処理液の消費量を低減できる。
【０１５０】
一方、図１１で示したように処理液塗布ローラ３１１等の部材を用いて処理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は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ともに、多くの液量を短時間で付着させることができるという利点がある。
【０１５１】
〔第４の実施形態〕
図１２は、本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を表した構成図である。図１２中、図９に示した構成と同一又は類似する部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【０１５２】
図９で示した第２の実施形態に係るインクジェット記録装置２１０は、印字ヘッド１２Ｋの紙搬送方向上流側（図９において右側）にのみ処理液用ヘッド１１を配置した構成であるのに対し、図１２に示した第４の実施形態に係るインクジェット記録装置４１０は、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの上流側にそれぞれ処理液用ヘッド１１が配置されるとともに、各印字ヘッド１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙの下流側に溶媒吸収ローラ１５が配置されている。かかる構成により、インクの色ごとに適切な処理液量の付与及び溶媒の除去が可能である。
【０１５３】
なお、上記の説明では、処理液を付着させた後にインクを打滴する例を述べたが、インクの打滴後に、処理液を打滴する構成でもよいし、処理液とインクが記録媒体１６上の同じ打滴位置に対して略同時に打滴されるような構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置としてのインクジェット記録装置の全体構成図
【図２】印字ヘッドの構造例を示す平面透視図
【図３】フルライン型印字ヘッドの他の構成例を示す平面透視図
【図４】図２中の４−４線に沿う断面図
【図５】図２に示した印字ヘッドのノズル配列を示す拡大図
【図６】インクジェット記録装置のインク供給系の構成を示した概要図
【図７】インクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。
【図８】本例のインクジェット記録装置における画像形成プロセスを説明するために用いた模式図
【図９】本発明の第２の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を表した構成図
【図１０】記録媒体の混合液の拡大図
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を表した構成図
【図１２】本発明の第４の実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を表した構成図
【符号の説明】
【０１５５】
１０…インクジェット記録装置、１１…処理液用ヘッド、１２Ｋ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ…印字ヘッド、１５…溶媒吸収ローラ、１５Ａ，１５Ｅ…多孔質部材、１６…記録媒体、３３，２３３…搬送ベルト、１１０…処理液、１２０…インク、１２４…膜、１２６…色材凝集物、１３４…溶媒、２４０…直流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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