(57)【要約】  【課題】色材粒子を用いて画像を形成する画像形成方式において、専用の記録媒体を使うなど、記録媒体の種類によらずとも光沢制御が可能な画像形成装置および方法を提供する。  【解決手段】形成手段によって画像が形成された記録媒体を挟持搬送して、画像を定着させる、少なくとも一方が加熱ローラである一対の定着ローラと、一対の定着ローラの、記録媒体の搬送方向の下流側に配置された一対の搬送ローラと、一対の搬送ローラの駆動を制御する制御手段とを有し、制御手段は、一対の定着ローラおよび一対の搬送ローラの間に形成される記録媒体のたわみ部分を、加熱ローラに接触させるように、一対の搬送ローラを制御することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
2006021385.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材を含む粒子を用いて記録媒体に画像を形成する形成手段と、
前記形成手段によって画像が形成された前記記録媒体を挟持搬送して、前記画像を定着させる、少なくとも一方が加熱ローラである一対の定着ローラと、
前記一対の定着ローラの、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置された一対の搬送ローラと、
前記一対の搬送ローラの駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記一対の定着ローラおよび前記一対の搬送ローラの間に形成される前記記録媒体のたわみ部分を、前記加熱ローラに接触させるように、前記一対の搬送ローラを制御する画像形成装置。
【請求項２】
前記一対の定着ローラと前記一対の搬送ローラとの間における前記記録媒体の搬送路を、前記一対の定着ローラの、加熱ローラである一方の定着ローラの側に規制する規制手段を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記一対の搬送ローラは、その前記記録媒体の挟持部と、前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の挟持部との距離が、前記記録媒体の搬送方向の先端から前記記録媒体に形成された画像の先端までの長さよりも短くなるように配置され、
前記制御手段は、
前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送開始時には、前記一対の搬送ローラを停止させておくことにより、前記一対の定着ローラによる挟持部を通過した前記記録媒体の先端を、前記一対の搬送ローラによって衝止して、前記記録媒体のたわみ部分を形成し、
前記記録媒体のたわみ部分の、前記加熱ローラへの接触長が所定値に達した後、前記一対の搬送ローラによる前記記録媒体の搬送を開始させ、前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送速度と同等の搬送速度で前記記録媒体を搬送するように、前記一対の搬送ローラを制御する請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送速度よりも小さい速度で前記記録媒体を搬送する、または搬送を停止するように、前記一対の搬送ローラを制御して、前記記録媒体のたわみ部分を形成し、
前記記録媒体のたわみ部分の、前記加熱ローラへの接触長が所定値に達した後、前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送速度と同等の搬送速度で前記記録媒体を搬送するように、前記一対の搬送ローラを制御する請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記加熱ローラへの前記記録媒体の接触長を、前記記録媒体に形成された前記画像が発現すべき光沢度に応じて設定する請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録媒体は、画像が形成された面が、前記加熱ローラに接触するように搬送される請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記形成手段は、少なくとも前記色材を含む粒子と溶媒とを含有するインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドを有する請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
色材を含む粒子を用いて記録媒体に画像を形成した後、少なくとも一方が加熱ローラである一対の定着ローラによって挟持搬送することにより、前記記録媒体に形成された画像を定着させる画像形成方法であって、
前記一対の定着ローラによる挟持部を通過した前記記録媒体をたわませて、前記記録媒体を前記一対の定着ローラの、加熱ローラである一方の定着ローラに、前記挟持部から継続して、所定の光沢度となる所定の接触長で接触させ、前記所定の接触長を維持しながら前記記録媒体を搬送することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
前記記録媒体に形成された前記画像が発現すべき光沢度に応じて、前記接触長を変化させる請求項８に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置および方法に関する。詳しくは、インクジェットプリンタ、および、電子写真方式の複写機、プリンタ、印刷機などにおいて、記録媒体上に色材粒子（着色微粒子）で形成された画像に、加熱部材を接触させて、画像を加熱定着させる画像形成装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット技術の進歩はめざましく、高画質な画像を高速で記録することが可能となり、オフセット印刷などの印刷物のカラープルーフの作成や、フルカラーオンデマンド印刷等の用途が考えられるようになってきた。このような背景のもと、所望の光沢を画像に付与することにより、カラープルーフの精度やカラーオンデマンド印刷物の品質を向上させたいというニーズが出てきている。
【０００３】
しかしながら、従来のインクジェット方式では、画像の光沢の制御は、専用の記録媒体に頼るのが一般的である。すなわち、インクジェット記録によって所定の光沢度を発現させるような複数種の記録媒体が市販されており、それらの記録媒体を使い分けることが行われている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、写真画質程度の光沢性のある画像を記録可能なインクジェットプリンタとして、画像の書込後、例えば３分以内などの短時間で定着を行うこととし、さらに、熱溶融性樹脂層を有する記録媒体を用いて、定着時にその熱溶融性樹脂層を溶融させることが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、顔料インクを用いたインクジェット記録方法において、銀塩写真同等の光沢性を有するインクジェット顔料画像を得るために、顔料画像のＣ値を６０以上に調整することとし、その具体的方法として、インク顔料によって記録媒体に印字した後、画像を加熱または加圧し、溶媒や可塑剤を付与してさらに加熱する方法、または、熱可塑性樹脂成分を画像に供給してから加熱する方法、あるいは、熱可塑性樹脂を含有する表層を有する記録媒体を用い、顔料画像の加熱定着時にその熱可塑性樹脂を溶融して皮膜化する方法等が開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３は、インクジェット記録装置に用いられる定着ベルトや定着ローラ等の定着部材において、定着部材の膜剥がれが起こりやすいという問題に加え、十分な光沢度が得られないという問題、および、定着部材へのオフセットによって画像表面が荒れて、光沢性のある画像が得られないという問題に対して、定着ベルトの表面層を、硬化型シリコーンをディップ塗布した後、加熱硬化させ、３０ｇ／５ｃｍ以上の剥離力を有する構成とすること等を開示している。これにより、得られる定着画像の光沢が良好であり、加熱定着時の定着部材の膜剥がれやオフセットを防止することができるとされている。
【特許文献１】特開２００３−８０６９２号公報
【特許文献２】特開２００３−１０３８９８号公報
【特許文献３】特開２００３−１１８０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１および特許文献２には、その効果として、銀塩写真と同等の光沢性を有するインクジェット画像が得られることが記載されている。しかしながら、これらのインクジェット記録においては、記録媒体にインクジェット記録された画像が、通常発現し得る光沢性、すなわち、その記録媒体に対応する光沢性よりも充分高い光沢性となるように、熱可塑性樹脂を表層に有する専用記録媒体を用いて、光沢性の発現を主にその専用記録媒体に負っているか、記録から定着までの時間を充分短くしているか、溶媒や可塑剤を付与するなどの方法を採用している。
【０００８】
また、特許文献３にも、良好な光沢性の画像が得られることが記載されているが、特許文献３の定着部材は、記録媒体にインクジェット記録された画像が発現し得る光沢性、すなわち、その記録媒体に対応する光沢性を、その定着部材によって低下させることがないように構成されている。
【０００９】
そのため、上記いずれのインクジェット記録装置等によっても、専用の記録媒体を使用するなど、記録媒体の種類（性質）によらずに、画像の光沢性を自在に制御することはできず、所望の光沢を画像に付与したいという要求を満たすことはできなかった。
また、インクジェット方式以外の記録方式においても、所望の光沢を画像に付与することにより、画像の品質を高めることができるので望ましいが、画像の光沢性を記録媒体によらずに自在に制御することは、困難であった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、色材粒子を用いて画像を形成する画像形成方式において、専用の記録媒体を使うなど、記録媒体の種類によらずとも光沢制御が可能な画像形成装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、色材を含む粒子を用いて記録媒体に画像を形成する形成手段と、
前記形成手段によって画像が形成された前記記録媒体を挟持搬送して、前記画像を定着させる、少なくとも一方が加熱ローラである一対の定着ローラと、
前記一対の定着ローラの、前記記録媒体の搬送方向の下流側に配置された一対の搬送ローラと、
前記一対の搬送ローラの駆動を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記一対の定着ローラおよび前記一対の搬送ローラの間に形成される前記記録媒体のたわみ部分を、前記加熱ローラに接触させるように、前記一対の搬送ローラを制御する画像形成装置を提供するものである。
【００１２】
ここで、前記制御手段は、前記記録媒体のたわみ部分を、前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の挟持部から継続して、前記一対の定着ローラの、加熱ローラである一方の定着ローラに、所定の光沢度となる所定の接触長にわたって接触させるとともに、前記所定の接触長を維持しながら前記記録媒体を搬送するように、前記一対の搬送ローラを制御するのが好ましい。
【００１３】
また、前記一対の定着ローラと前記一対の搬送ローラとの間における前記記録媒体の搬送路を、前記一対の定着ローラの、加熱ローラである一方の定着ローラの側に規制する規制手段を有するのが好ましい。
【００１４】
また、前記一対の搬送ローラは、その前記記録媒体の挟持部と、前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の挟持部との距離が、前記記録媒体の搬送方向の先端から前記記録媒体に形成された画像の先端までの長さよりも短くなるように配置され、
前記制御手段は、
前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送開始時には、前記一対の搬送ローラを停止させておくことにより、前記一対の定着ローラによる挟持部を通過した前記記録媒体の先端を、前記一対の搬送ローラによって衝止して、前記記録媒体のたわみ部分を形成し、
前記記録媒体のたわみ部分の、前記加熱ローラへの接触長が所定値に達した後、前記一対の搬送ローラによる前記記録媒体の搬送を開始させ、前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送速度と同等の搬送速度で前記記録媒体を搬送するように、前記一対の搬送ローラを制御するのが好ましい。
【００１５】
また、前記制御手段は、
前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送速度よりも小さい速度で前記記録媒体を搬送する、または搬送を停止するように、前記一対の搬送ローラを制御して、前記記録媒体のたわみ部分を形成し、
前記記録媒体のたわみ部分の、前記加熱ローラへの接触長が所定値に達した後、前記一対の定着ローラによる前記記録媒体の搬送速度と同等の搬送速度で前記記録媒体を搬送するように、前記一対の搬送ローラを制御するのが好ましい。
【００１６】
また、前記制御手段は、前記加熱ローラである一方の定着ローラへの前記記録媒体の接触長を、前記記録媒体に形成された前記画像が発現すべき光沢度に応じて設定するのが好ましく、
前記記録媒体は、画像が形成された面が、前記加熱ローラである前記一方の定着ローラに前記接触長にわたって接触するように搬送されるのが好ましく、
前記形成手段は、少なくとも前記色材を含む粒子と溶媒とを含有するインクを吐出して画像を形成するインクジェットヘッドを有するのが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、色材を含む粒子を用いて記録媒体に画像を形成した後、少なくとも一方が加熱ローラである一対の定着ローラによって挟持搬送することにより、前記記録媒体に形成された画像を定着させる画像形成方法であって、
前記一対の定着ローラによる挟持部を通過した前記記録媒体をたわませて、前記記録媒体を前記一対の定着ローラの、加熱ローラである一方の定着ローラに、前記挟持部から継続して、所定の光沢度となる所定の接触長で接触させ、前記所定の接触長を維持しながら前記記録媒体を搬送することを特徴とする画像形成方法を提供するものである。
【００１８】
ここで、前記記録媒体に形成された前記画像が発現すべき光沢度に応じて、前記接触長を変化させるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、記録媒体に形成された画像を定着ローラ対によって定着する際に、定着ローラ対による挟持部の通過後も、所定長にわたって継続的に、記録媒体を加熱ローラである一方の定着ローラに接触させたまま搬送することにより、言い換えれば、所定時間継続して記録媒体の定着ローラへの接触状態を保つことにより、定着後の画像に所望の光沢性を発現させることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、記録媒体と定着ローラとの接触長を制御することにより、光沢度を変化させることができるので、同種の記録媒体において異なる光沢性を発現させることや、種類の異なる記録媒体において同様の光沢性を発現させることも可能となる。したがって、専用記録媒体を用いるなど記録媒体を使い分けることなく、画像の光沢を自由に制御することができる。本発明の画像形成装置および方法は、装置を複雑化させることなく、また、複雑な装置制御を要することなく、単純な構成によって、上記の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る画像形成装置および方法を添付の図面に示す好適実施例に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の画像形成方法を実施する本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。同図に示す画像形成装置１０は、記録媒体Ｐに固定画像を形成するものであり、画像形成手段１２と、定着ローラ対１４と、搬送ローラ対１６と、搬送ローラ対１６の制御手段１８とを有している。また、画像形成手段１２と定着ローラ対１４との間には、記録媒体Ｐを案内するガイド板２４が配置されており、図示しない搬送手段が適宜設けられている。定着ローラ対１４と搬送ローラ対１６との間には、記録媒体Ｐを案内するとともに、記録媒体Ｐの搬送路を、加熱ローラ２０側（図中、上側）に規制する規制手段としてのガイド板２６が配置されている。記録媒体Ｐとしては、普通紙、上質紙、微塗工紙、コート紙、アート紙、キャストコート紙等の紙類や、印刷用フィルム等を特に制限なく用いることができる。
【００２３】
画像形成手段１２は、色材を含む粒子を用いて記録媒体Ｐに画像を形成するものである。図示例においては、画像形成手段１２は、図中左から右へ搬送される記録媒体Ｐの上側の面に画像を形成する。画像形成手段１２としては、各種の画像形成方式（画像記録方式）のものを利用することができる。例えば、顔料等の色材を含む粒子（色材粒子）および溶媒を含有するインクを用い、インクジェット方式によってインクを吐出して記録媒体Ｐにインク画像を形成する、静電式、サーマル式、ピエゾ式等、各種のインクジェット方式や、トナーを用いて画像を形成する電子写真方式等が利用可能である。
【００２４】
定着ローラ対１４は、画像形成手段１２によって記録媒体Ｐ上に形成された画像を、定着ローラ対、すなわち一対の定着ローラを用いて定着させるものであり、一対の定着ローラとして、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２を有している。定着ローラ対１４は、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２によって記録媒体Ｐを挟持搬送することにより、記録媒体Ｐを加熱および加圧して、記録媒体Ｐ上に形成された画像を定着させる。すなわち、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２による加熱および加圧力によって、記録媒体Ｐ上の色材粒子が軟化および溶融し、記録媒体Ｐに固着して、画像が定着する。
【００２５】
加熱ローラ２０は、内部にヒータやハロゲンランプ等の加熱源を内蔵しており、記録媒体Ｐの画像記録面に接触して記録媒体Ｐを加熱する。加熱ローラ２０は、回転軸の位置が固定されており、図示しない回転駆動手段によって回転駆動される。
【００２６】
加圧ローラ２２は、ローラ軸方向に均等な所定の押圧力で加熱ローラ２０を押圧し、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２の間を搬送される記録媒体Ｐを押圧する。なお、加圧ローラ２２は、加熱源を有する加熱ローラであってもよい。また、本実施形態では、加圧ローラ２２は、回転駆動されず、加熱ローラ２０の回転につれ回りする従動ローラであるが、加圧ローラ２２にも回転駆動手段が接続され、加熱ローラ２０と同期して回転駆動されてもよいし、回転駆動手段が別個に設けられ、挟持部における両ローラの周速度が同じになるように回転駆動されてもよい。
【００２７】
加熱ローラ２０および加圧ローラ２２の表面は、優れた離型性を有することが好ましく、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴムやフッ素樹脂等によって構成し、オイル等の離型剤を塗布するのが好ましい。
【００２８】
加熱ローラ２０の表面温度および加圧ローラ２２による記録媒体Ｐの押圧力（加熱ローラ２０と加圧ローラ２２とのニップ力）は、安定した定着性を確保するように適宜設定されればよい。加熱ローラ２０および加圧ローラ２２の表層を弾性材で構成し、加圧ローラ２２による押圧力によって記録媒体Ｐと加熱ローラ２０とを面接触させることにより、定着のための十分な加熱加圧時間を確保するのも好ましい。
【００２９】
搬送ローラ対１６は、一対の搬送ローラ１６ａおよび１６ｂから構成されており、搬送ローラ１６ａおよび１６ｂは、定着ローラ対１４の、記録媒体Ｐの搬送方向の下流側に、その回転軸が、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２の回転軸と平行に配置されている。搬送ローラ対１６は、定着ローラ対１４における記録媒体Ｐの挟持部（ニップ部）と、搬送ローラ対１６における記録媒体Ｐの挟持部（ニップ部）との距離が、記録媒体Ｐの先端から、記録媒体Ｐ上に形成された画像の先端（搬送方向の先端縁）までの長さよりも短い距離となるように配置されるのが好ましい。より具体的には、定着ローラ対１４における記録媒体Ｐの挟持部と、搬送ローラ対１６における記録媒体Ｐの挟持部との距離は、定着ローラ対１４による記録媒体Ｐの搬送中に、停止した搬送ローラ対１６によって記録媒体Ｐの先端が衝止され、定着ローラ対１４と搬送ローラ対１６との間にたわみが形成されたときに、記録媒体Ｐ上の画像の先端が加熱ローラ２０に接触するように、設定されるのが好ましい。
【００３０】
制御手段１８は、定着ローラ対１４による定着部を通過した記録媒体Ｐが、定着ローラ対１４による前記記録媒体の挟持部から連続して、定着ローラ対１４の加熱ローラ２０に所定長にわたって接触するように、定着ローラ対１４および搬送ローラ対１６の間に記録媒体Ｐのたわみ部分（ループ）を形成し、また、形成されたたわみ部分の加熱ローラ２０への接触長を維持しながら記録媒体Ｐを搬送するように、搬送ローラ対１６の停止および回転を制御する。ここで、記録媒体Ｐを加熱ローラ２０への接触長は、記録媒体Ｐに形成された画像に発現させる光沢度に応じた値に予め設定される。
【００３１】
定着ローラ対１４の挟持部（ニップ部）において、記録媒体Ｐと加熱ローラ２０とを面接触させて加圧する場合には、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長の始点は、ほぼ線接触させて加圧する場合の接触位置に相当する、ニップ面の中央の位置とすればよい。
また、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長は、ニップ面の終端縁（搬送方向下流側の縁部）から始まるものとしてもよい。この場合、前記接触長は、ニップ圧解放後の加熱時間に対応する値となる。本発明者らの検討によれば、定着画像が発現する光沢度は、定着時の加圧中の加熱時間および加圧後の加熱時間と因果関係があると考えられるため、加圧中の加熱時間を十分に確保できないときは、ニップ圧解放後の加熱時間を制御することが、光沢を制御する上で有効であるともいえる。
あるいは、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長は、ニップ面の始端縁（搬送方向上流側の縁部）から始まるものとしてもよい。この場合、前記接触長は、加熱ローラ２０による合計の加熱時間に対応する値となる。
このような、接触長の開始位置については、制御手段１８による制御方法の設定時に定められていればよい。
【００３２】
次に、画像形成装置１０の作用を説明する。図２（ａ）〜（ｅ）は、画像形成装置１０における定着ローラ対１４および搬送ローラ対１６の動作を説明する図である。
【００３３】
まず、図２（ａ）に示すように、記録媒体Ｐが一定速度で搬送されながら、画像形成手段１２によって、その表面に画像が形成（描画）される。画像が形成された記録媒体Ｐは、ガイド板２４に案内されながら、図示しない搬送手段によって、画像形成面に接触することなく定着ローラ対１４へ搬送され、図２（ｂ）に示すように、定着ローラ対１４の加熱ローラ２０および加圧ローラ２２によって挟持搬送されて、加熱定着処理が施される。
【００３４】
図２の概念図においては、記録媒体Ｐが、記録媒体Ｐが画像形成手段１２および定着ローラ対１４の両方にまたがって搬送されるように示されているが、実際には、定着ローラ対１４による記録媒体Ｐの挟持搬送が、画像形成手段１２における画像形成に影響を及ぼさないように、記録媒体Ｐが画像形成手段１２を通過した後に、接触搬送手段１６による搬送が開始されるか、画像形成手段１２と接触搬送手段１６との間にバッファが設けられているのが好ましい。１つの記録媒体Ｐが同時に画像形成手段１２および定着ローラ対１４の両方にまたがる構成の場合には、定着ローラ対１４による記録媒体Ｐの搬送速度は、画像形成手段１２による描画に対応した速度に設定される。
【００３５】
定着ローラ対１４を通過した記録媒体Ｐの先端部分は、図２（ｃ）に示すように、ガイド板２６に案内されて搬送ローラ対１６へ送られる。このとき、搬送ローラ対１６の搬送ローラ１６ａ，１６ｂは、回転が停止されており、記録媒体Ｐの先端は、搬送ローラ１６ａ，１６ｂの接部において衝止される。一方、定着ローラ対１４は、一定の速度で回転されており、記録媒体Ｐの搬送が継続される。これにより、図２（ｄ）に示すように、搬送ローラ対１６と定着ローラ対１４との間に記録媒体Ｐのたわみが発生する。ここで、加圧ローラ２２側にはガイド板２６が配置されており、記録媒体Ｐの進行が規制されているので、記録媒体Ｐは、ガイド板２６のない加熱ローラ２０の側にたわむ。
【００３６】
図２（ｄ）に示すように、記録媒体Ｐのたわみ部分は、加熱ローラ２０および加熱ローラ２０と同じ側（図中上側）の搬送ローラ１６ａに沿うように成長し、加熱ローラ２０および搬送ローラ１６ａに巻き付くようになる。このたわみ部分は、搬送ローラ対１６によって記録媒体Ｐの先端部分が衝止された後、時間が経過するにつれて大きくなり、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０に巻き付いて接触する長さ（接触長）αが長くなる。
【００３７】
搬送ローラ対１６によって記録媒体Ｐの先端部分が衝止されてから所定時間が経過し、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長αが所定値に達すると、図２（ｅ）に示すように、制御手段１８（図示省略）によって搬送ローラ対１６の回転が開始され、搬送ローラ対１６による記録媒体Ｐの搬送が開始される。搬送ローラ対１６は、定着ローラ対１４による記録媒体Ｐの搬送速度と同等の速度で記録媒体Ｐを搬送するように回転されるので、定着ローラ対１４と搬送ローラ対１６との間に形成されたたわみ部分の形状が維持されたままで、記録媒体Ｐの搬送が行われる。したがって、記録媒体Ｐは、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２による挟持部から、接触長αにわたって連続して、加熱ローラ２０に接触した状態で搬送される。
【００３８】
上記のように、画像形成装置１０においては、記録媒体Ｐは、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２による挟持部で加熱および加圧された後、この挟持部の通過後、引き続き加熱ローラ２０に接触して加熱される。このように、加熱加圧後に、記録媒体Ｐの種類やインクの種類等から決定されるある一定時間、記録媒体Ｐの加熱を継続することで、記録媒体Ｐに形成された画像が発現する光沢度を所望の値に、例えば非常に高い値にすることができる。記録媒体Ｐの加熱継続時間は、加熱ローラ２０による記録媒体Ｐの搬送速度、および記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長αを設定することによって決定される。
【００３９】
加熱ローラ２０に接触させる記録媒体Ｐの面は、画像が形成された面でも、その裏面でもよいが、本実施形態のように、記録媒体Ｐの画像が形成された面を、加熱ローラ２０に接触させる形態は、より高い光沢度を得られ、定着効率や定着安定性が高い点で好ましい。
【００４０】
また、従来は、画像の光沢を向上させるために、挟持部におけるニップ圧を高くすることも行われていたが、本発明によれば、ニップ後の継続加熱によって画像の光沢を向上させることができるので、光沢を制御でき、同等の光沢を得るためには、ニップ圧を比較的小さくすることができ、そのため、ロールの耐久性を向上することができる。
また、記録媒体Ｐの加熱が、ニップ後、所定時間継続して行われるため、加熱ローラ２０の加熱源の出力を従来に比べて小さく設定しても、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２による定着搬送速度を低下させずに、あるいは、さらに高速で定着を行うことができる。
【００４１】
上述したように、定着時における記録媒体Ｐと加熱ローラ２０との接触長αを所定値に設定することにより、記録媒体Ｐに形成された画像に所望の光沢を発現させることができるが、さらに、その光沢を調整したい場合には、接触長αを制御することにより、加熱加圧後に継続する加熱時間を制御して、光沢を変化させることができる。
【００４２】
接触長αは、記録媒体Ｐが衝止されてから、搬送ローラ対１６による記録媒体Ｐの搬送を開始させるまでの時間を制御し、定着ローラ対１４と搬送ローラ対１６との間に形成される記録媒体Ｐのたわみ量を変化させることで、制御できる。すなわち、接触長αを短くし、接触加熱時間を短くしたいときは、記録媒体Ｐが衝止されてから搬送ローラ対１６の回転を開始させるまでの時間を短くし、反対に、接触長αを長くし、接触加熱時間を長くしたいときは、記録媒体Ｐが衝止されてから搬送ローラ対１６の回転を開始させるまでの時間を長くする。
【００４３】
加熱ローラ２０との接触長αを長くする方向は、記録媒体Ｐの加熱時間を長くし、記録媒体Ｐ上の色材粒子の溶融を高める方向であり、逆に、加熱ローラ２０との接触長αを短くする方向は、記録媒体Ｐの加熱時間を短くし、色材粒子の溶融の程度を和らげる方向であるといえる。画像の接触加熱定着においては、色材粒子の溶融の程度を高めることで、光沢度を上げることができるが、色材粒子を溶融し過ぎると、加熱ローラ２０へのオフセットが起こることがあるなど、必ずしも光沢度の向上につながらない場合もある。これに対し、本発明の画像形成装置１０は、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長αを自在に制御することができるので、記録媒体Ｐ上の画像が発現する光沢を、最も高くするように、あるいは、所望の光沢度とするように、制御することができる。
【００４４】
接触長αと、画像が発現する光沢との関係は、使用する記録媒体Ｐの表面性状や材質、使用する色材粒子の種類または色材粒子を含むインクの種類、定着ローラ対１４における搬送速度等の定着条件、定着時の環境温度等によって異なる。また、搬送ローラ対１６による搬送開始のタイミングと、記録媒体Ｐのたわみの形状および接触長αとの関係は、記録媒体Ｐの強度、定着ローラ対１４の搬送速度等によって異なる。したがって、画像形成装置１０において、実際の使用条件に沿って、予め接触長αと光沢度との関係を求めておくことで、記録媒体Ｐに形成された画像が発現すべき光沢度に応じて、対応する接触長αを設定することができ、設定された接触長αを得るように、記録媒体Ｐが衝止されてから、搬送ローラ対１６による記録媒体Ｐの搬送を開始させるまでの時間を決定することができる。
【００４５】
搬送ローラ対１６による記録媒体Ｐの搬送を開始させるタイミングは、オペレータによって決定されて制御手段１８に入力されてもよいし、オペレータが記録媒体Ｐの種類、光沢度などの条件を入力することにより、制御手段１８において自動的に決定されるようにするのも好ましい。光沢度に応じて接触長αが制御されるように構成することにより、同一種の記録媒体Ｐの画像について、複数の光沢度から所望の光沢度を選択することや、複数種の記録媒体Ｐに対して、同等の光沢度を付与することが可能となる。
【００４６】
上記実施形態においては、定着ローラ対１４と搬送ローラ対１６との間における記録媒体Ｐの搬送路を、加熱ローラ２０の側に規制する規制手段として、ガイド板２６を用いたが、規制手段は、これに限定されるものではない。例えば、ガイド板２６に代えて、定着ローラ対１４の出口近傍にガイドロールを配置するようにしてもよいし、ガイド部材を用いず、搬送ローラ対１６の記録媒体Ｐの挿入口が加熱ローラ２０の方へ向くように（図中、上向きとなるように）、搬送ローラ１６ａと搬送ローラ１６ｂとを定着ローラ対１４による搬送方向にずらして配置し、記録媒体Ｐの剛性によって、自然に、加熱ローラ２０の側へたわむように構成することで、記録媒体Ｐの搬送路を規制してもよい。
【００４７】
また、定着ローラ対１４と搬送ローラ対１６との間に、安定したたわみ形状が形成されるように、記録媒体Ｐの剛性（材質、厚さ等）に応じて、搬送ローラ対１６の位置を定着ローラ対１４に近づける、または遠ざけるように、移動させる形態とするのも好ましい。
【００４８】
次に、画像形成装置１０において、ウェブ状の記録媒体Ｐに複数の画像を連続的に形成する場合について説明する。
ウェブ状の記録媒体Ｐに対しては、一定速度で搬送される記録媒体Ｐに対し、画像形成手段１２によって、上述の、カットシート状の記録媒体Ｐに画像を形成する場合と同様に、画像が描画され、定着ローラ対１４によって画像の加熱定着が行われる。
【００４９】
ウェブ状の記録媒体Ｐに対しても、その先端部分においては、上述のようにして記録媒体Ｐのたわみ部分が形成され、加熱ローラ２０への接触長αが確保されて、記録媒体Ｐの先頭の画像に対して、記録媒体Ｐに形成された画像の加圧加熱定着処理およびそれに続く加熱が施される。記録媒体Ｐに形成された２番目以降の画像について、先頭の画像のときと同じ接触長で連続的に定着処理を行う場合には、搬送ローラ対１６は、制御手段１８によって、定着ローラ対１４と同じ搬送速度となるように制御され、記録媒体Ｐは、先端部分で形成されたたわみ形状を維持し、加熱ローラ２０への接触長αを維持しながら搬送される。
【００５０】
一方、ウェブ状の記録媒体Ｐの中間部分での、記録媒体Ｐのたわみ形状の形成や、形成されているたわみ部分による加熱ローラ２０への接触長αの変更は、制御手段１８によって、搬送ローラ対１６の搬送速度が制御されることによって行われる。
【００５１】
例えば、ウェブ状の記録媒体Ｐの中間部分で、記録媒体Ｐにたわみ形状を形成する場合には、制御手段１８は、画像形成手段１２による描画開始の信号と、画像形成手段１２から定着ローラ対１４までにおける記録媒体Ｐの搬送量の信号とを基に、搬送ローラ対１６を制御し、搬送ローラ対１６が、記録媒体Ｐ上に形成された画像の先端縁よりも所定長以上先行する部分を挟持した状態で、搬送ローラ対１６による搬送を停止させるか、あるいは、定着ローラ対１４による搬送速度よりも小さい速度となるように制御する。搬送ローラ対１６の停止または減速により、定着ローラ対１４と搬送ローラ対１６との間には、記録媒体Ｐのたわみが形成される。このたわみの形成は、接触長αが所定値に至るまでは、記録媒体Ｐの、光沢付与の対象となる画像が無い部分で行われる。
【００５２】
搬送ローラ対１６の停止から所定時間が経過し、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長αが所定値に至ると、制御手段１８の制御によって、搬送ローラ対１６による、定着ローラ対１４による搬送速度と同等の搬送速度での記録媒体Ｐの搬送が開始される。以後、記録媒体Ｐは、接触長αにわたって連続して加熱ローラ２０に接触して搬送される。
【００５３】
このように、画像形成装置１０によれば、ウェブ状の記録媒体Ｐの中間部分において、新たに記録媒体Ｐのたわみを形成して、ニップ部から連続して、記録媒体Ｐを所定の接触長αだけ加熱ローラ２０に接触させて搬送することができ、記録媒体Ｐに形成された画像の光沢度を高くすることができる。また、搬送ローラ対１６の停止から回転開始までの時間を制御することにより、記録媒体Ｐの加熱ローラ２０への接触長αを制御することができ、画像の光沢度を自由に変化させることができる。
【００５４】
また、記録媒体Ｐに形成されているたわみ部分による加熱ローラ２０への接触長αの変更したい場合には、定着ローラ対１４による定速度搬送中に、搬送ローラ対１６を減速または加速することにより、記録媒体Ｐのたわみ形状を調整し、これにより接触長αを調整すればよい。すなわち、搬送ローラ対１６を減速することにより、接触長αを大きくすることができ、反対に、搬送ローラ対１６を加速することにより、接触長αを小さくすることができる。
【００５５】
次に、本発明の画像形成方法を実施する本発明の画像形成装置を、静電式インクジェット画像形成方法および装置に適用した実施形態について説明する。静電式インクジェットヘッドを用いてインク画像を形成する静電式インクジェット画像形成装置は、高精細な画像記録が可能であるため、本発明の画像形成装置および方法によって光沢制御を可能とすることにより、さらに高画質な画像を得ることができる。これにより、印刷産業における多様かつ高度なニーズにも応えることができるので特に好ましい形態である。
【００５６】
なお、以下では、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明するが、これとは逆に、インク中の色材粒子を負に帯電させたものを用いてもよい。その場合は、記録に作用する各部の極性を、以下の例とは逆極性とすればよい。
【００５７】
図３は、本発明の画像形成装置を適用する静電式インクジェット画像形成装置の一実施形態を示す概念図である。同図に示すインクジェット画像形成装置６０は、静電力により、帯電した色材粒子（帯電微粒子）を含むインクの吐出を制御し、記録媒体Ｐ上に４色印刷をしてフルカラー画像を記録した後、記録された画像を加熱ローラによる接触加熱によって定着するもので、記録媒体Ｐの保持手段６２と、搬送手段６４と、記録手段６６と、定着ローラ対１４と、搬送ローラ対１６と、溶媒回収手段７２とを備え、これらが筐体６１に内包されている。
【００５８】
なお、図３のインクジェット画像形成装置６０において、定着ローラ対１４および搬送ローラ対１６、ならびにガイド板２４、２６は、図１の画像形成装置１０における定着ローラ対１４、搬送ローラ対１６、ガイド板２４、２６と同様のものであるので、同様の構成要素には、それぞれ同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図３のインクジェット画像形成装置６０における記録手段６６は、図１の画像形成装置１０における形成手段１２に対応するものである。
【００５９】
まず、記録媒体Ｐの保持手段６２について説明する。
保持手段６２は、記録前の記録媒体Ｐを保持する給紙トレイ７４と、ピックアップローラ７６と、記録後の記録媒体Ｐを保持する排紙トレイ７８とを備えている。
【００６０】
給紙トレイ７４は、記録に供される複数枚の記録媒体Ｐを保持するものであって、図３中、筐体６１の左側部から筐体６１の内部に挿入されて装着されている。ピックアップローラ７６は、給紙トレイ７４の装着部の先端部（図中、右端部）近傍に配置されている。画像の記録時には、ピックアップローラ７６により、記録媒体Ｐが給紙トレイ７４から１枚ずつ取り出され、記録媒体Ｐの搬送手段６４に供給される。ピックアップローラ７６の近傍には、重ねてストックされている記録媒体Ｐの分離を容易にするために、記録媒体Ｐの除電を行う除電ブラシや除電ローラ、エア吹きつけブロアー等が備えられているのが好ましい。
【００６１】
排紙トレイ７８は、画像が形成された記録媒体Ｐを保持するものであって、筐体６１内部の記録媒体Ｐの搬送経路の終端に設けられ、その先端部（記録媒体Ｐの搬送方向先端側）は筐体６１の外部に位置している。記録後の記録媒体Ｐは、搬送手段６４により搬送されて、排紙トレイ７８に排紙される。
【００６２】
次に記録媒体Ｐの搬送手段６４について説明する。
搬送手段６４は、記録媒体Ｐを、給紙トレイ７４から排紙トレイ７８まで所定の経路に沿って搬送するものであり、搬送ローラ対８０と、搬送ベルト８２と、ベルトローラ８４ａ、８４ｂと、導電性プラテン８６と、記録媒体Ｐの帯電器８８および除電器９０と、分離爪９２とを備えている。また、分離爪９２から出口ガイド９４までの区間においては、記録媒体Ｐは、定着ローラ対１４、搬送ローラ対１６およびそれらの前後に配置されたガイド板２４、２６、３０によって搬送される。なお、搬送手段６４としては、図示されるもの以外にも適宜、搬送ローラ対や搬送ベルト、搬送ガイド等の通常の搬送部材が、記録媒体Ｐを搬送するのに適当な間隔で配置されていてもよい。
【００６３】
搬送ローラ対８０は、ピックアップローラ７６と搬送ベルト８２との間の位置に設けられている。ピックアップローラ７６により給紙トレイ７４から取り出された記録媒体Ｐは、この搬送ローラ対８０と搬送ベルト８２により挟持搬送され、搬送ベルト８２上の所定の位置に供給される。
【００６４】
搬送ベルト８２は、ループ状のエンドレスベルトであり、２つのベルトローラ８４ａ、８４ｂによって張架されている。ベルトローラ８４ａ、８４ｂのうちの少なくとも一方は、図示していない駆動源に接続されており、記録時には、所定の速度で回転駆動される。これにより、搬送ベルト８２は、図中、時計回りに周回し、搬送ベルト８２に静電吸着している記録媒体Ｐを所定の速度で搬送する。
【００６５】
搬送ベルト８２は、記録媒体Ｐが静電吸着される側の面（表面）が絶縁性、ベルトローラ８４ａ、８４ｂと接触する側の面（裏面）が導電性のものである。また、搬送ベルト８２の内周面側には、帯電器８８と対向する位置および後述するインクジェットヘッド１０８と対向する位置に亘って、導電性プラテン８６が配置されており、ベルトローラ８４ａ、８４ｂおよび導電性プラテン８６は接地されている。これにより、搬送ベルト８２は、インクジェットヘッド１０８に対向する位置において、インクジェットヘッド１０８の対向電極としても機能する。
【００６６】
導電性プラテン８６は、ベルトロール１２４ｂおよび１２４ｃの外周を結ぶ線よりインクジェットヘッド１０８側にやや張り出すように配置されるのが好ましい。そのように配置することにより、搬送ベルト８２に張力を付与して、搬送ベルト８２のばたつきを抑えることができる。
【００６７】
記録媒体Ｐの帯電器８８は、スコロトロン帯電器９８と、負の高圧電源１００とを備えている。スコロトロン帯電器９８は、記録媒体Ｐの搬送経路上の、搬送ローラ対８０と記録手段６６との間の位置に、搬送ベルト８２の表面に対向して配置されている。また、スコロトロン帯電器９８は、負の高圧電源１００の負側の端子に接続されており、負の高圧電源１００の正側の端子は接地されている。
【００６８】
記録媒体Ｐの表面は、負の高圧電源１００に接続されたスコロトロン帯電器９８により所定の負の高電位に均一に帯電され、記録に必要な一定のＤＣバイアス電圧（例えば、約−１．５ｋＶ）が印加された状態となる。また、これにより、記録媒体Ｐは、搬送ベルト８２の絶縁性を有する表面上に静電吸着される。
【００６９】
記録媒体Ｐの除電器９０は、コロトロン除電器１０２と、交流電圧源１０４と、高圧電源１０６とを備えている。コロトロン除電器１０２は、記録手段６６の記録媒体Ｐ搬送方向の下流側に、搬送ベルト８２の表面に対向して配置されている。コロトロン除電器１０２は、交流電圧源１０４を介して高圧電源１０６に接続されており、高圧電源１０６の他端は接地されている。
【００７０】
記録後の記録媒体Ｐは、コロトロン除電器１０２により除電された後、その下流側に配置された分離爪９２によって搬送ベルト８２上から分離される。搬送ベルト８２上から分離された記録媒体Ｐは、定着ローラ対１４に搬送され、定着ローラ対１４において定着処理が施された後、搬送ローラ対１６によってさらに搬送されて、排出ローラ９６によって排紙トレイ７８に排紙される。
【００７１】
次に、記録手段６６について説明する。
記録手段６６は、帯電した色材粒子を含むインクを用い、画像データに応じてインクの吐出を静電力により制御して、記録媒体Ｐ上に、画像データに応じた画像を記録するものであり、静電式のインクジェットヘッド１０８と、ヘッドドライバ１１０と、インク循環機構１１２と、記録媒体Ｐの位置検出器１１４とを備えている。
【００７２】
インクジェットヘッド１０８は、搬送ベルト８２による記録媒体Ｐの搬送経路において、記録媒体Ｐが安定した平面状態で搬送される位置に、そのインク吐出部が搬送ベルト８２の表面（搬送ベルト８２の表面に保持される記録媒体Ｐの表面）と所定の距離になるように配置されている。図示例では、インクジェットヘッド１０８は、ベルトローラ８４ａ、８４ｂの間の搬送ベルト８２に対向して配置されている。
【００７３】
インクジェットヘッド１０８は、同時に１行分の画像を記録することが可能なラインヘッドであり、フルカラー画像を記録するためのシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂ）の４色の吐出ヘッドを備えている。各色の吐出ヘッドは、基本的に同様の構成を有しているので、以下ではその１色の吐出ヘッド１６０について説明する。
【００７４】
図４は、静電式インクジェットヘッド１０８における吐出ヘッド１６０の具体的な構造を説明する模式図であり、図４（ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIV−IV線における模式的断面図である。吐出ヘッド１６０は、複数のノズルを２次元的に備えるマルチチャンネルヘッドであるが、ここでは、その構成を明確に示すために、２つの吐出部のみを示してある。
【００７５】
吐出ヘッド１６０は、ヘッド基板１６２と、インクガイド１６４と、ノズル基板１６６と、吐出電極を構成する吐出電極１６８と、浮遊導電板１７６とを備えている。吐出ヘッド１６０は、インク滴Ｒの吐出（飛翔）ポイントとなるインクガイド１６４の先端が、対向電極となる、記録媒体Ｐを支持する搬送ベルト８２と対向するように配置されている。
【００７６】
ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、吐出ヘッド１６０の全ノズルに共通な平板基板であり、絶縁性材料から構成されている。ヘッド基板１６２およびノズル基板１６６は、所定の間隔をあけて配置され、その間にインク流路１７８が形成されている。インク流路１７８内のインクＱは、吐出電極１６８に印加される電圧と同極性に帯電した色材粒子を含み、記録時には、インク循環機構１１２（図３参照）によって、所定方向、図４（ａ）に示す例ではインク流路１７８内を右側から左側（図中矢印ａ方向）へ向かって所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。以下では、インク中の色材粒子が正帯電している場合を例にとって説明する。
【００７７】
ノズル基板１６６には、インクＱの吐出口となるノズル１７４が穿孔されており、このノズル１７４は、所定の間隔で２次元的に複数配置されている。また、ノズル１７４の中央部には、インクＱの吐出（飛翔）ポイントを定めるためのインクガイド１６４が配置されている。
【００７８】
インクガイド１６４は、突状先端部分１６４ａを持つ所定厚みの絶縁性樹脂製平板からなり、各ノズル１７４に対応する位置に、ヘッド基板１６２の上に配置されている。インクガイド１６４は、同じ列（図４（ａ）における左右方向、図４（ｂ）における紙面垂直方向）に配列される複数のインクガイド１６４に共通の基部１６４ｂを有しており、この基部１６４ｂがヘッド基板１６２上に、浮遊導電板１７６を挟んで固定されている。
【００７９】
また、インクガイド１６４の先端部分１６４ａは、吐出ヘッド１６０の記録媒体Ｐ（搬送ベルト８２）側の最表面から突出するように配置されている。先端部分１６４ａの形状および構成は、インクＱ（インク滴Ｒ）の吐出ポイントを安定させ、かつ、先端部分１６４ａにおいて、インクＱを十分に供給し、インクＱ中の色材粒子を好ましい状態に濃縮させることができるように設定される。例えば、先端部分１６４ａを吐出方向に向けて次第に細くした形状のものや、インク案内溝となる切り欠きを図中上下方向に形成したもの、先端部分８４ａの誘電率を実質的に大きくするために、先端部分１６４ａに金属を蒸着したものなどが好適である。
【００８０】
ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側の面（図中、上面）には、各ノズル１７４を囲むように、吐出電極１６８が配置されている。また、ノズル基板１６６の記録媒体Ｐ側には、吐出電極１６８の上方（上面）を覆う絶縁層１７０ａと、吐出電極１６８の上方に絶縁層１７０ａを介して配置されるシート状のガード電極１７２と、ガード電極１７２の上面を覆う絶縁層１７０ｂとが設けられている。
【００８１】
吐出電極１６８は、ノズル基板１６６に開孔されたノズル１７４の周囲を囲むように、ノズル基板１６６の図中上側、すなわち記録媒体Ｐ側の表面に、吐出部毎にリング状に、すなわち円形電極として配置されている。なお、吐出電極１６８の電極形状は、円形電極に限定されず、略円形であっても、分割円形電極であっても、平行電極または略平行電極であっても良い。
【００８２】
吐出電極１６８は、ヘッドドライバ１１０によって制御され、画像データに応じて所定のパルス電圧が印加される。上述したように、インクガイド１６４と対向する位置には、インク中の帯電した色材粒子と極性が反対となる電圧に帯電された記録媒体Ｐが、搬送ベルト８２に保持されて一定速度で搬送される。記録媒体Ｐは負の高電圧（例えば、−１５００Ｖ）に帯電されており、吐出電極１６８との間に、インクＱを吐出させない程度の所定の電界が形成されている。
【００８３】
吐出電極１６８が吐出オフ状態（吐出待機状態）のときは、パルス電圧は０Ｖまたは低電圧とされる。この状態では、吐出部の電界強度はバイアス電圧（または、バイアス電圧にオフ状態のパルス電圧が重畳された電圧）による電界強度となっており、これはインクＱの吐出に必要な強度よりも低く設定されているため、インクＱの吐出は行われない。しかし、この吐出待機状態の低電界により、ノズル１７４の内部においてインク中の色材粒子がインクガイド１６４の先端部分１７６ａに濃縮する。
【００８４】
吐出電極１６８が吐出オン状態のときは、パルス電圧が印加され、バイアス電圧に高電圧のパルス電圧（例えば、４００〜６００Ｖ）が重畳されて、吐出部の電界強度はインクＱが吐出するのに十分な強度となり、インクガイド１６４の先端部分１７６ａに濃縮されたインクＱがインク滴Ｒとして飛翔する。このインク滴Ｒのサイズは極めて小さいため、解像度の高い、高画質な画像記録を行うことができる。
【００８５】
このように、画像データに応じて、記録媒体Ｐの全幅に亘って配置された各吐出部の吐出電極１６８のオン、オフが制御され、所定速度で搬送される記録媒体Ｐに対して所定のタイミングでインク吐出が行われることにより、記録媒体Ｐに２次元画像が記録される。
【００８６】
ガード電極１７２は、隣接する吐出部の吐出電極１６８の間に配置され、隣接する吐出部のインクガイド１６４の間に生じる電界干渉を抑制するためのものである。ガード電極１７２は、吐出ヘッド１６０の全吐出部に共通な金属板などのシート状の電極であり、２次元的に配列されている各ノズル１７４の周囲に形成された吐出電極１６８に相当する部分が穿孔されている。ガード電極１７２を設けることによって、ノズル１７４を高密度に配置した場合にも、隣接するノズル１７４の電界の影響を最小限にし、ドットサイズおよびドットの描画位置を常に安定して保つことができる。
【００８７】
ヘッド基板１６２のインク流路１７８側の表面には、浮遊導電板１７６が配置されている。浮遊導電板１７６は、電気的に絶縁状態（ハイインピーダンス状態）とされており、画像の記録時に、吐出部に印加された電圧値に応じて、誘起された誘導電圧を発生し、インク流路１７８内のインクＱにおいて、その色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させる。また、浮遊導電板１７６の表面には、電気絶縁性である被覆膜（図示せず）が形成されており、インクへの電荷注入等によりインクの物性や成分が不安定化することが防止されている。この絶縁性被覆膜は、インクに対して耐腐食性を有するものが用いられる。
【００８８】
浮遊導電板１７６を設けることにより、インク流路１７８内のインクＱ中の色材粒子をノズル基板１６６側へ泳動させて、ノズル基板１６６のノズル１７４を通過するインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に高めることができ、インクガイド１６４の先端部分８４ａに濃縮させて、インク液滴Ｒとして吐出させるインクＱ内の色材粒子の濃度を所定濃度に安定させることができる。
【００８９】
なお、図示例においては、吐出電極を単層電極構造としているが、これ以外にも、例えば、列方向に接続された第１吐出電極と、行方向に接続された第２吐出電極とを備える２層電極構造とし、第１吐出電極と第２吐出電極とをマトリクス状に配列してマトリクス駆動を行うものとしてもよい。このようなマトリクス駆動方式によれば、吐出電極の高集積化とドライバ配線の簡素化の両方を同時に実現できる。
【００９０】
インク循環機構１１２は、インクタンク１１６と、ポンプ（図示省略）と、インク供給路１１８ａおよびインク回収路１１８ｂとを備えている。インクタンク１１６は、筐体６１内部の底面上に配置され、インク供給路１１８ａおよび回収路１１８ｂを介してインクジェットヘッド１０８と接続されている。
【００９１】
インクタンク１１６内には、各色の色材粒子とこれを分散させる分散溶媒とを含む４色のインクが保持されている。インクタンク１１６内の各色のインクは、ポンプにより、インク供給路１１８ａを介して、インクジェットヘッド１０８の各色の吐出ヘッドに供給される。また、画像記録に使用されなかった余分な各色のインクは、ポンプにより、インク回収路１１８ｂを介して各色のインクタンク１１６内に回収される。また、インクタンク１１６内には、色材粒子を含まない分散溶媒も保持されている。この分散溶媒は、各色のインク補充およびインク濃度調整等に用いられるとともに、液体塗布手段１６にも供給される。
【００９２】
次に、インクジェットヘッド１０８で用いられるインクＱ（インク組成物）について説明する。静電式インクジェットヘッド１０８においては、インクＱとして、色材粒子（色材を含み、かつ，帯電した微粒子）を溶媒（インク溶媒、キャリア液）に分散してなるものが用いられる。
【００９３】
キャリア液（インク溶媒）は、高い電気抵抗率（１０9Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０10Ω・ｃｍ以上）を有する誘電性の液体（非水溶媒）であるのが好ましい。電気抵抗率の高いキャリア液を使用すると、吐出電極によって印加される電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けることを少なくでき、荷電粒子（帯電微粒子成分）の濃度を高めることができ、荷電粒子を濃縮することができる。また、電気抵抗率の高いキャリア液は、隣接する記録電極間での電気的導通の防止にも寄与し得る。また、このような程度の電気低効率の液体からなるインクを用いると、低電界下でも、インクの吐出を良好に行うことができる。
【００９４】
キャリア液として用いられる誘電性液体の比誘電率は、５以下が好ましく、より好ましくは４以下、さらに好ましくは３．５以下である。このような比誘電率の範囲とすることによって、キャリア液中の色材粒子に有効に電界が作用し、泳動が起こりやすくなる。
なお、このようなキャリア液の固有電気抵抗の上限値は１０16Ωｃｍ程度であるのが望ましく、比誘電率の下限値は１．９程度であるのが望ましい。キャリア液の電気抵抗が上記範囲であるのが望ましい理由は、電気抵抗が低くなると、低電界下でのインクの吐出が悪くなるからであり、比誘電率が上記範囲であるのが望ましい理由は、誘電率が高くなると溶媒の分極により電界が緩和され、これにより形成されたドットの色が薄くなったり、滲みを生じたりするからである。
【００９５】
キャリア液として用いられる誘電性液体としては、好ましくは直鎖状もしくは分岐状の脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、または芳香族炭化水素、および、これらの炭化水素のハロゲン置換体がある。例えば、へキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、デカン、イソデカン、デカリン、ノナン、ドデカン、イソドデカン、シクロヘキサン、シクロオクタン、シクロデカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、アイソパーＣ、アイソパーＥ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ、アイソパーＭ（アイソパー：エクソン社の商品名）、シェルゾール７０、シェルゾール７１（シェルゾール：シェルオイル社の商品名）、アムスコＯＭＳ、アムスコ４６０溶剤（アムスコ：スピリッツ社の商品名）、シリコーンオイル（例えば、信越シリコーン社製ＫＦ−９６Ｌ）等を単独あるいは混合して用いることができる。
【００９６】
このようなキャリア液（インク溶媒）に分散される色材粒子は、色材自身を色材粒子としてキャリア液中に分散させてもよいが、好ましくは、定着性を向上させるための分散樹脂粒子を含有させる。分散樹脂粒子を含有させる場合、顔料などは分散樹脂粒子の樹脂材料で被覆して樹脂被覆粒子とする方法などが一般的であり、染料などは分散樹脂粒子を着色して着色粒子とする方法などが一般的である。
【００９７】
色材としては、従来からインクジェットインク組成物、印刷用（油性）インキ組成物、あるいは静電写真用液体現像剤に用いられている顔料および染料であればどれでも使用可能である。
色材として用いる顔料としては、無機顔料、有機顔料を問わず、印刷の技術分野で一般に用いられているものを使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、カドミウムレッド、モリブデンレッド、クロムイエロー、カドミウムイエロー、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、コバルトグリーン、ウルトラマリンブルー、プルシアンブルー、コバルトブルー、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系顔料、ジオキサジン系顔料、スレン系顔料、ペリレン系顔料、ぺリノン系顔料、チオインジゴ系顔料、キノフタロン系顔料、金属錯体顔料、等の従来公知の顔料を特に限定なく用いることができる。
色材として用いる染料としては、アゾ染料、金属錯塩染料、ナフトール染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、カーボニウム染料、キノンイミン染料、キサンテン染料、アニリン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ニトロソ染料、ペンゾキノン染料、ナフトキノン染料、フタロシアニン染料、金属フタロシアニン染料、等の油溶性染料が好ましく例示される。
【００９８】
さらに、分散樹脂粒子としては、例えば、ロジン類、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂、（メタ）アクリル系ポリマー、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリエチレン、ポリブタジエン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニールアルコールのアセタール変性物、ポリカーボネート等を挙げられる。
これらのうち、粒子形成の容易さの観点から、重量平均分子量が２，０００〜１０００，０００の範囲内であり、かつ多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）が、１．０〜５．０の範囲内であるポリマーが好ましい。さらに、前記定着の容易さの観点から、軟化点、ガラス転移点または、融点のいずれか１つが４０℃〜１２０℃の範囲内にあるポリマーが好ましい。
【００９９】
インクＱにおいて、色材粒子の含有量（色材粒子あるいはさらに分散樹脂粒子の合計含有量）は、インク全体に対して０．５〜３０重量％の範囲で含有されることが好ましく、より好ましくは１．５〜２５重量％、さらに好ましくは３〜２０重量％の範囲で含有されることが望ましい。色材粒子の含有量が少なくなると、印刷画像濃度が不足したり、インクＱと記録媒体Ｐ表面との親和性が得られ難くなって強固な画像が得られなくなったりするなどの問題が生じ易くなり、一方、含有量が多くなると均−な分散液が得られにくくなったり、インクジェットヘッド１０８等でのインクＱの目詰まりが生じやすく、安定なインク吐出が得られにくいなどの問題が生じるからである。
【０１００】
また、キャリア液に分散された色材粒子の平均粒径は、０．１〜２μｍが好ましく、より好ましくは０．２〜１．５μｍであり、更に好ましくは０．４〜１μｍである。この粒径はＣＡＰＡ−５００（堀場製作所（株）製商品名）により求めたものである。
【０１０１】
色材粒子をキャリア液に分散させた後（必要に応じて、分散剤を使用しても可）、荷電制御剤をキャリア液に添加することにより色材粒子を荷電して、荷電した色材粒子をキャリア液に分散してなるインクＱとする。なお、色材粒子の分散時には、必要に応じて、分散媒を添加してもよい。
荷電制御剤は、一例として、電子写真液体現像剤に用いられている各種のものが利用可能である。また、「最近の電子写真現像システムとトナー材料の開発・実用化」１３９〜１４８頁、電子写真学会編「電子写真技術の基礎と応用」４９７〜５０５頁（コロナ社、１９８８年刊）、原崎勇次「電子写真」１６（Ｎｏ．２）４４頁（１９７７年）等に記載の各種の荷電制御剤も利用可能である。
【０１０２】
なお、色材粒子は、吐出電極（第１吐出電極４２および第２吐出電極４４）に印加される駆動電圧と同極性の荷電粒子であり、その荷電量は、好ましくは５〜２００μＣ／ｇ、より好ましくは１０〜１５０μＣ／ｇ、さらに好ましくは１５〜１００μＣ／ｇの範囲である。
【０１０３】
また、荷電制御剤の添加によって誘電性溶媒の電気抵抗が変化することもあるため、下記に定義する分配率Ｐを、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％以上とする。
Ｐ＝１００×（σ１−σ２）／σ１
ここで、σ１は、インクＱの電気伝導度、σ２は、インクＱを遠心分離器にかけた上澄みの電気伝導度である。電気伝導度は、ＬＣＲメーター（安藤電気（株）社製ＡＧ−４３１１）および液体用電極（川口電機製作所（株）社製ＬＰ−０５型）を使用し、印加電圧５Ｖ、周波数１ｋＨｚの条件で測定を行った値である。また遠心分離は、小型高速冷却遠心機（トミー精工（株）社製ＳＲＸ−２０１）を使用し、回転速度１４５００ｒｐｍ、温度２３℃の条件で３０分間行った。
以上のようなインクＱを用いることによって、荷電粒子の泳動が起こりやすくなり、濃縮しやすくなる。
【０１０４】
インクＱの電気伝導度は、１００〜３０００ｐＳ／ｃｍが好ましく、より好ましくは１５０〜２５００ｐＳ／ｃｍ、さらに好ましくは２００〜２０００ｐＳ／ｃｍである。以上のような電気伝導度の範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、隣接する記録電極間での電気的導通を生じさせる懸念もない。
また、インクＱの表面張力は、１５〜５０ｍＮ／ｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５．５〜４５ｍＮ／ｍさらに好ましくは１６〜４０ｍＮ／ｍの範囲である。表面張力をこの範囲とすることによって、吐出電極に印加する電圧が極端に高くならず、ヘッド周りにインクが漏れ広がり汚染することがない。
さらに、インクＱの粘度は０．５〜５ｍＰａ・ｓｅｃが好ましく、より好ましくは０．６〜３．０ｍＰａ・ｓｅｃ、さらに好ましくは０．７〜２．０ｍＰａ・ｓｅｃである。
【０１０５】
このようなインクＱは、一例として、色材粒子をキャリア液に分散して粒子化し、かつ、荷電調整剤を分散媒に添加して、色材粒子に荷電を生じさせることで、調製できる。具体的な方法としては、以下の方法が例示される。
（１）色材あるいはさらに分散樹脂粒子をあらかじめ混合（混練）した後、必要に応じて分散剤を用いてキャリア液に分散し、荷電調整剤を加える方法。
（２）色材、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、キャリア液に同時に添加して、分散し、荷電調整剤を加える方法。
（３）色材および荷電調整剤、あるいはさらに分散樹脂粒子および分散剤を、同時にキャリア液に添加して、分散する方法。
【０１０６】
記録媒体Ｐの位置検出器１１４は、フォトセンサ等の従来公知の位置検出手段であり、記録媒体Ｐの搬送経路上の、インクジェットヘッド１０８よりも上流側の所定位置（図示例では、搬送ローラ対８０と帯電器８８との間の位置）に、記録媒体Ｐが搬送される搬送ベルト８２の表面に対向して配置されている。位置検出器１１４により検出された記録媒体Ｐの位置情報はヘッドドライバ１１０に供給される。
【０１０７】
ヘッドドライバ１１０は、インクジェットヘッド１０８のドライバであって、インクジェットヘッド１０８と駆動信号ケーブルを介して接続されている。図示例では、ヘッドドライバ１１０は、筐体６１内部の図中中央上部に取り付けられている。ヘッドドライバ１１０には、外部装置から画像データが入力され、位置検出器１１４から記録媒体Ｐの位置情報が入力される。そして、ヘッドドライバ１１０により、記録媒体Ｐの位置情報にしたがって、インクジェットヘッド１０８の各色の吐出ヘッドの吐出タイミングが制御されつつ、画像データに応じて各色の吐出ヘッドから各色のインクが吐出され、記録媒体Ｐ上には、画像データに対応したフルカラー画像が記録される。
【０１０８】
次に、本発明の特徴とする部分である定着ローラ対１４および搬送ローラ対１６について説明する。定着ローラ対１４および搬送ローラ対１６は、図１の画像形成装置１０に示すものと同様の構成を有している。
すなわち、定着ローラ対１４は、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２によって記録媒体Ｐを挟持搬送することにより、記録手段６６によって記録媒体Ｐに形成されたインク画像を加熱定着させるものである。なお、加熱ローラ２０および加圧ローラ２２は、その両方を加熱ローラとしてもよく、また、加熱ローラ２０の表面温度および加圧ローラ２２による記録媒体Ｐの押圧力（ニップ力）は、所望の定着性を確保するように適宜設定されればよいのは、上述の例と同様である。
【０１０９】
搬送ローラ対１６は、図１の画像形成装置１０に示して説明したのと同様に、一対の搬送ローラ１６ａおよび１６ｂから構成されており、定着ローラ対１４の、記録媒体Ｐの搬送方向の下流側に配置されている。搬送ローラ対１６は、定着ローラ対１４における記録媒体Ｐの挟持部（ニップ部）と、搬送ローラ対１６における記録媒体Ｐの挟持部（ニップ部）との距離が、記録媒体Ｐの先端から、記録媒体Ｐ上に形成された画像の先端（搬送方向の先端縁）までの長さよりも短い距離となるように配置されている。
【０１１０】
搬送ローラ対１６は、図示しない制御手段に接続されており、搬送ローラ対１６の制御手段には、図示しない指示入力手段が接続されている。搬送ローラ対１６の制御手段は、指示入力手段を用いてオペレータ等から入力された、定着画像の光沢性および記録媒体Ｐの種類の少なくとも一方を指定する指示に応じて、搬送ローラ対１６の停止時に記録媒体Ｐを衝止してから、搬送ローラ対１６の回転を開始するまでの時間を制御する。
【０１１１】
搬送ローラ対１６の制御手段による制御によって、搬送ローラ対１６は、記録媒体Ｐに形成された画像が発現すべき光沢度に応じたタイミングで駆動される。それにより、記録媒体Ｐは、加熱ローラ２０に所定の接触長αだけ接触した状態で搬送される。
【０１１２】
次に、溶媒回収手段７２について説明する。
溶媒回収手段７２は、インクジェットヘッド１０８から記録媒体Ｐ上に吐出されたインクから蒸発する分散溶媒や、画像の定着時にインクから蒸発する分散溶媒等を回収するもので、活性炭フィルタ１３４と、排気ファン１３６とを備えている。活性炭フィルタ１３４は、筐体６１の図中、上側の裏面に取り付けられており、排出ファン１３６は、活性炭フィルタ１３４の上に取り付けられている。
【０１１３】
インクジェットヘッド１０８から吐出されるインクからのインク溶媒の自然蒸発、記録媒体Ｐ上の未定着画像を形成するインク溶媒の自然蒸発、および、定着ローラ対１４における定着時に発生するインク溶媒の蒸発によって生じる、筐体６１内部の分散溶媒成分を含む空気は、排出ファン１３６により回収され、活性炭フィルタ１３４を通過することにより、その溶媒成分が活性炭フィルタ１３４に吸着して除去されて、除去後の空気が筐体６１の外部に排出される。
【０１１４】
以下、インクジェット記録装置６０の作用を説明する。
記録開始に先立って、まず、オペレータによって、図示しない指示入力手段から、記録媒体Ｐに記録される画像に所望される光沢性が指定される。指示入力手段に入力された指示は、搬送ローラ対１６の制御手段に伝達され、この制御手段によって、入力された指示に応じて搬送ローラ対１６が制御される。搬送ローラ対１６の制御手段による制御は、予め取得された、記録媒体Ｐと加熱ローラ２０との接触長αと画像の光沢度との関係に基づいて行われる。
【０１１５】
また、指示入力手段からは、記録媒体Ｐの種類も入力されるようにしてもよい。その場合、制御手段１８は、対象とする種類の記録媒体Ｐにおいて、記録画像に、指示入力により指示された光沢性、あるいは予め設定されている所定の光沢性など、所望の光沢性を発現させるように、搬送ローラ対１６の駆動タイミングを設定し、記録媒体Ｐと加熱ローラ２０との接触長αを設定する。
【０１１６】
このような光沢性の指示入力は、インクジェット画像形成装置６０によって形成される画像ごとに行われ、搬送ローラ対１６が、入力された指示に対応するインク画像が形成された記録媒体Ｐが搬送されてくるのに同期して、対応するタイミングで作動するように制御されてもよい。
【０１１７】
記録開始時には、給紙トレイ７４に収納された記録媒体Ｐがピックアップローラ７６により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ対８０により挟持搬送されて搬送ベルト８２上の所定位置に供給される。搬送ベルト８２上に供給された記録媒体Ｐは、帯電器８８により負の高電位に帯電され、搬送ベルト８２の表面に静電吸着される。
【０１１８】
搬送ベルト８２の表面に静電吸着された記録媒体Ｐは、搬送ベルト８２の移動とともに所定の一定速度で移動されつつ、インクジェットヘッド１０８により、その表面に画像データに対応した画像が記録される。
【０１１９】
画像記録後の記録媒体Ｐは、除電器９０により除電され、分離爪９２により搬送ベルト８２から分離され、定着ローラ対１４に供給される。定着ローラ対１４を通過した記録媒体Ｐの先端部分は、搬送ローラ対１６によって衝止され、定着ローラ対１４および搬送ローラ対１６の間に記録媒体Ｐのたわみ部分が形成されて、記録媒体Ｐと加熱ローラ２０との接触部分が形成される。搬送ローラ対１６は、その制御手段からの制御によって、記録媒体Ｐの先端を衝止した後、所定時間後に回転し始め、記録媒体Ｐの搬送を開始する。これにより、記録媒体Ｐは、加熱ローラ２０への接触長αが所定値となった状態で搬送される。
【０１２０】
以後、定着ローラ対１４の加熱ローラ２０および加圧ローラ２２によって挟持搬送され、加熱加圧されることによって画像が定着された記録媒体Ｐは、挟持部を通過した後、引き続き、加熱ローラ２０に所定の接触長αにわたって接触しながら搬送され、排紙トレイ７８へと排出され、排紙トレイ７８内にストックされる。このようにして得られた記録媒体Ｐ上の画像は、図示しない指示入力手段に入力された指示に対応する、所望の光沢を発現する画像となっている。
【０１２１】
以上、本発明に係る画像形成装置および方法について詳細に説明したが、本発明は上記種々の実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の画像形成方法を実施する本発明の画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、画像形成装置１０における定着ローラ対１４および搬送ローラ対１６の動作を説明する図である。
【図３】本発明の画像形成装置１０を静電式インクジェット画像形成装置に適用した一実施形態の概略構成を示す概念図である。
【図４】（ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、（ｂ）は、（ａ）のIV−IV線における模式的断面図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０  画像形成装置
１２  画像形成手段
１４  定着ローラ対
１６  搬送ローラ対
１６ａ，１６ｂ  搬送ローラ
１８  制御手段
２０  加熱ローラ
２２  加圧ローラ
２４，２６，３０  ガイド板
６０  インクジェット画像形成装置
６１  筐体
６２  保持手段
６４  搬送手段
６６  記録手段
７２  溶媒回収手段
【図１】
2006021385.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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