(57)【要約】  【課題】記録媒体上のインク溶媒量の影響を受けず、記録媒体の面内において均一な画質および安定した定着性を得られるインクジェット画像形成方法および装置を提供する。  【解決手段】記録媒体を所定の速度で搬送するとともに、インクによって記録媒体に画像を記録する画像記録工程と、画像が記録された記録媒体上のインクの溶媒を強制的に除去する溶媒除去工程と、画像記録工程における画像の記録が完了した記録媒体を、画像記録工程における記録媒体の搬送速度と異なる所定の速度で搬送するとともに、画像が記録されインクの溶媒が除去された記録媒体に加熱部材を接触させて、画像を記録媒体に定着させる定着工程とを有することにより、上記課題を解決する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色材粒子および溶媒を含むインクを用いて記録媒体に画像を形成するインクジェット画像形成方法であって、
前記記録媒体を所定の速度で搬送するとともに、前記インクによって前記記録媒体に画像を記録する画像記録工程と、
前記画像が記録された前記記録媒体上の前記インクの溶媒を強制的に除去する溶媒除去工程と、
前記画像記録工程における前記画像の記録が完了した前記記録媒体を、前記画像記録工程における前記記録媒体の搬送速度と異なる所定の速度で搬送するとともに、前記画像が記録され前記インクの溶媒が除去された前記記録媒体に加熱部材を接触させて、前記画像を前記記録媒体に定着させる定着工程とを有することを特徴とするインクジェット画像形成方法。
【請求項２】
前記定着工程における前記記録媒体の搬送速度は、前記画像記録工程における前記記録媒体の搬送速度の４倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット画像形成方法。
【請求項３】
前記溶媒除去工程において、前記記録媒体は、前記定着工程における前記記録媒体の搬送速度と等しい速度で搬送されることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェット画像形成方法。
【請求項４】
前記溶媒除去工程において、前記記録媒体上の前記溶媒の体積が、前記色材を含む粒子の体積の２００％以下となるように、前記溶媒が除去されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
【請求項５】
前記溶媒除去工程における溶媒除去は、前記画像記録工程における前記画像の記録が完了した後に施されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のインクジェット画像形成方法。
【請求項６】
色材粒子および溶媒を含むインクを用いて記録媒体に画像を形成するインクジェット画像形成装置であって、
前記記録媒体を所定の速度で搬送するとともに、前記インクによって前記記録媒体に画像を記録する画像記録手段と、
前記画像記録手段から、前記画像記録手段によって記録される前記記録媒体の長さ以上を隔てて設けられ、前記画像記録手段における前記記録媒体の搬送速度と異なる所定の速度で前記記録媒体を搬送するとともに、前記画像が記録された前記記録媒体に加熱部材を接触させて前記画像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
前記画像記録手段と前記定着手段との間に設けられ、前記記録媒体上の前記インクの溶媒を除去する溶媒除去手段とを有することを特徴とするインクジェット画像形成装置。
【請求項７】
前記定着手段による前記記録媒体の搬送速度は、前記画像記録手段による前記記録媒体の搬送速度の４倍以上であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記溶媒除去手段において、前記定着手段による前記記録媒体の搬送速度と等しい速度で前記記録媒体を搬送する搬送手段をさらに有することを特徴とする請求項６または７に記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項９】
前記溶媒除去手段は、前記画像記録手段から、前記画像記録手段によって記録される前記画像の長さ以上を隔てて設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項１０】
前記溶媒除去手段は、前記記録媒体上の前記溶媒の体積が、前記色材を含む粒子の体積の２００％以下となるように、前記溶媒を除去することを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
【請求項１１】
前記インクは、帯電した色材粒子を含み、
前記画像記録手段は、前記インクに静電力を作用させることにより、インクジェットヘッドから前記インクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を記録するものであることを特徴とする請求項６〜１０のいずれかに記載のインクジェット画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット画像形成方法および装置に関し、詳しくは、インクジェット記録によって記録媒体上に画像を記録し、その記録媒体を加熱部材と接触させて加熱することにより記録した画像を記録媒体に定着させて画像を形成するインクジェット画像形成方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録方法は、色材粒子を溶媒（分散媒）に分散させたインクを用い、このインクをインク滴としてインクジェットヘッドから吐出して飛翔させ、記録媒体に着弾させて画像を記録する方法である。インクジェット記録方法としては、インク滴の吐出方式によって、静電式、サーマル式、ピエゾ式等の方法が知られている。
【０００３】
インクジェット記録方法によって記録された画像は、定着処理を施されることにより、あるいは単に経時によってインクが記録媒体に浸透することにより、定着する。この定着工程は、インクジェット記録方式、用いられるインクの種類、記録媒体の種類等によって異なる。例えば、インクとして、顔料等の色材と樹脂とからなる色材粒子を含有するものを用いる場合、あるいは、記録媒体の記録面に樹脂層を有するものを用いる場合などには、インクまたは記録媒体の樹脂を溶融させてインクの色材を定着させるために、定着ロール（ヒートロール）、定着ベルト等の接触加熱定着手段を用いた定着処理が施されている。
【０００４】
このように、インクジェット記録を行った後、接触加熱による定着処理を施して画像を形成するインクジェット画像形成方法において、定着処理時における記録媒体上のインク中の溶媒（以下、インク溶媒という。）の量が、定着性、および定着後の画像の性状に影響を与えることが知られている。ここで、定着性とは、例えば、記録媒体への画像密着性、定着ロールや定着ベルトへの耐オフセット性であり、画像の性状とは、例えば、画像の光沢性である。
【０００５】
特許文献１には、顔料粒子を有する顔料インクを用い、熱可塑性樹脂粒子を有する記録媒体に画像を記録した後、定着ロールまたは定着ベルトを用いた加熱加圧手段によってその画像を定着させるインクジェット画像の定着方法において、光沢性に優れ、ブロンジングが改良された画像を得るために、画像記録後５分以内、特に好ましくは１秒〜１分に定着処理を行うこと、または、記録媒体へのインクの最大打ち込み量を２０〜３５ｍｌ／ｍ2とすること、あるいは、記録媒体上に噴射されたインク溶媒の少なくとも５０％が残留している状態で定着処理を行うことが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２には、顔料粒子を有する顔料インクを用い、熱溶融性樹脂層を有する記録媒体に画像を記録した後、定着ベルトを用いた加熱加圧手段によって画像を定着させるインクジェットプリンタにおいて、光沢性に優れた画像を得るために、画像記録後３分以内に定着処理を行うことが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−０４８３６６号公報
【特許文献２】特開２００３−０８０６９２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、光沢性に優れた画像を得るために、画像記録後、記録媒体上にインク溶媒が残留している状態で定着処理を行うことが開示されている。
【０００８】
しかしながら、この種のインクジェット画像形成装置においては、記録部および定着部における記録媒体の搬送速度には差があるので、同一の記録媒体の搬送方向前端部と後端部では、記録部における記録から定着部における定着処理までの時間に差が生じる。記録部において記録媒体に吐出されたインク中の溶媒は、時間の経過とともに蒸発していくため、記録から定着処理までの時間に記録媒体の先端部と後端部で差が生じると、定着時の記録媒体上のインク溶媒の残留量が、記録媒体の先端部と後端部で異なってしまうことになり、そのため、定着性が異なってしまい、記録媒体の面内において均一で安定した画質が得られなくなるという問題があった。
【０００９】
特に、色材粒子として顔料や染料などの色材と樹脂などが混合化された着色荷電粒子を有し、溶媒（分散媒）として誘電性液体（非水溶媒）を有するインクを用いた静電式インクジェット画像形成装置の場合、記録から定着までの時間差がインク溶媒の残留量（蒸発量）に及ぼす影響が大きく、また、このインク溶媒の残留量の差が定着性に及ぼす影響が極めて大きいため、例えば、先端部で適正な定着性が得られる定着条件とした場合には、後端部では定着不良が発生する等の極めて大きな問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、記録媒体上のインク溶媒量の影響を受けず、記録媒体の面内において均一な画質および安定した定着性を得られるインクジェット画像形成方法および装置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、色材粒子および溶媒を含むインクを用いて記録媒体に画像を形成するインクジェット画像形成方法であって、
前記記録媒体を所定の速度で搬送するとともに、前記インクによって前記記録媒体に画像を記録する画像記録工程と、
前記画像が記録された前記記録媒体上の前記インクの溶媒を強制的に除去する溶媒除去工程と、
前記画像記録工程における前記画像の記録が完了した前記記録媒体を、前記画像記録工程における前記記録媒体の搬送速度と異なる所定の速度で搬送するとともに、前記画像が記録され前記インクの溶媒が除去された前記記録媒体に加熱部材を接触させて、前記画像を前記記録媒体に定着させる定着工程とを有することを特徴とするインクジェット画像形成方法を提供するものである。
【００１２】
ここで、前記定着工程における前記記録媒体の搬送速度は、前記画像記録工程における前記記録媒体の搬送速度の４倍以上であるのが好ましい。
また、前記溶媒除去工程において、前記記録媒体は、前記定着工程における前記記録媒体の搬送速度と等しい速度で搬送されるのが好ましい。
【００１３】
また、前記溶媒除去工程において、前記記録媒体上の前記溶媒の体積が、前記色材を含む粒子の体積の２００％以下となるように、前記溶媒が除去されるのが好ましい。
【００１４】
また、前記溶媒除去工程における溶媒除去は、前記画像記録工程における前記画像の記録が完了した後に施されるのが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、色材粒子および溶媒を含むインクを用いて記録媒体に画像を形成するインクジェット画像形成装置であって、
前記記録媒体を所定の速度で搬送するとともに、前記インクによって前記記録媒体に画像を記録する画像記録手段と、
前記画像記録手段から、前記画像記録手段によって記録される前記記録媒体の長さ以上を隔てて設けられ、前記画像記録手段における前記記録媒体の搬送速度と異なる所定の速度で前記記録媒体を搬送するとともに、前記画像が記録された前記記録媒体に加熱部材を接触させて前記画像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
前記画像記録手段と前記定着手段との間に設けられ、前記記録媒体上の前記インクの溶媒を除去する溶媒除去手段とを有することを特徴とするインクジェット画像形成装置を提供するものである。
【００１６】
ここで、前記定着手段による前記記録媒体の搬送速度は、前記画像記録手段による前記記録媒体の搬送速度の４倍以上であるのが好ましい。
また、前記溶媒除去手段において、前記定着手段による前記記録媒体の搬送速度と等しい速度で前記記録媒体を搬送する搬送手段をさらに有するのが好ましい。
また、前記溶媒除去手段は、前記画像記録手段から、前記画像記録手段によって記録される前記画像の長さ以上を隔てて設けられているのが好ましい。
【００１７】
また、前記溶媒除去手段は、前記記録媒体上の前記溶媒の体積が、前記色材を含む粒子の体積の２００％以下となるように、前記溶媒を除去するのが好ましい。
【００１８】
また、前記インクは、帯電した色材粒子を含み、
前記画像記録手段は、前記インクに静電力を作用させることにより、インクジェットヘッドから前記インクの液滴を吐出して、前記記録媒体に画像を記録するものであるのが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のインクジェット画像形成方法および装置によれば、画像記録工程を経た後、定着工程における画像の定着に先立って、溶媒除去工程において記録媒体上のインク溶媒が強制的に除去されるので、定着工程における記録媒体の搬送速度と記録工程における記録媒体の搬送速度との差が非常に大きく、記録媒体上のインク溶媒の残留量が記録媒体の搬送方向の前端部と後端部とで大きく異なる場合であっても、記録媒体の面内におけるインク溶媒の残留量のむらが極めて少なくなり、記録媒体の面内において均一な画質および安定した定着性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明に係るインクジェット画像形成方法および装置を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。本発明のインクジェット画像形成方法および装置は、色材粒子を溶媒（分散媒）に分散させたインクを用い、このインクをインク滴としてインクジェットヘッドから吐出して飛翔させ、記録媒体に着弾させて画像を記録する、各方式のインクジェット画像形成方法および装置に利用できるが、ここでは、色材粒子として顔料や染料などの色材と樹脂などが混合化された着色荷電粒子を有し、溶媒（分散媒）として誘電性液体（非水溶媒）を有するインクを用い、インクに静電力を作用させることによって画像を記録する静電式インクジェット画像形成方法および装置を例に説明する。
【００２１】
また、以下では、静電式インクジェット画像形成装置において、インクとして、インク中の色材粒子を正帯電させたものを用いる場合を例にとって説明を行うが、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く、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にすればよい。
【００２２】
図１は、本発明のインクジェット画像形成方法を実施する本発明のインクジェット画像形成装置の第１の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１０は、画像記録部１２、溶媒除去部１４、および定着部１６を備えており、画像記録部１２において記録媒体Ｐに画像を記録した後、溶媒除去部１４において記録媒体Ｐ上のインクの溶媒を除去し、次いで定着部１６において記録された画像を記録媒体Ｐに定着して、記録媒体Ｐに画像を形成するものである。
【００２３】
なお、図示しないが、インクジェット画像形成装置１０は、上記以外にも、記録媒体Ｐを画像記録部１２へ供給する供給部や、定着部１６から排出された記録媒体Ｐを蓄積する排出部、供給部から排出部までの全工程に記録媒体Ｐを搬送する搬送装置等、公知の画像形成装置が有する各種の構成要素を有している。
【００２４】
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用いることができる。
【００２５】
画像記録部１２は、このような記録媒体Ｐに、静電式インクジェットによる画像記録を行うものであり、インクジェットヘッド２０、主走査搬送ベルト２２、主走査搬送ローラ２４ａ，２４ｂ、帯電ユニット２６、および除電ユニット２８を有している。この画像記録部１２においては、図示しない供給部から供給された記録媒体Ｐを、帯電ユニット２６によって主走査搬送ベルト２２に静電吸着させるとともに、インクジェットヘッド２０による画像記録に必要なバイアス電位を記録媒体Ｐに印加して、主走査搬送ベルト２２によって図中右方向へ搬送する。インクジェットヘッド２０の位置では、記録画像の画像データに応じてインクジェットヘッド２０の各吐出部からインク液滴がオンデマンドで吐出されて、記録媒体Ｐに目的とする画像が記録される。画像が記録された記録媒体Ｐは、除電ユニット２８によって除電され、主走査搬送ベルト２２から剥離されて、次工程へと送られる。
【００２６】
インクジェットヘッド２０は、色材粒子（色材を含み帯電した微粒子）を溶媒（キャリア液）に分散してなるインクＱに静電力を作用させてインク液滴Ｒとして吐出する、静電式のインクジェットヘッドである。インクジェットヘッド２０は、本実施形態においては、インクジェットヘッド２０の走査と記録媒体Ｐの断続的な搬送とを組み合わせてシリアルスキャンを行う、いわゆるシャトルタイプのヘッドであるが、これに限定されず、記録媒体Ｐの搬送方向と直交する方向の幅の全域に対応する吐出部の列を有する、いわゆるラインヘッドであってもよい。
【００２７】
インクジェットヘッド２０は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、およびＫ（黒）の各色のヘッドを備え、各色のヘッドは、それぞれ複数の吐出部（ノズル）を有している。インクジェットヘッド２０は、供給された画像データに応じてその各吐出部を変調駆動して吐出をｏｎ／ｏｆｆすることにより、インク液滴Ｒをオンデマンドで吐出して、記録媒体Ｐにフルカラー画像を記録する。なお、インクジェットヘッド２０を構成する各色のヘッドは、供給されるインク色が異なるものの、何れも同様の構成を有しているので、以下では、インクジェットヘッド２０として、その１色のヘッドについて説明する。
【００２８】
図２は、インクジェットヘッド２０のインク吐出部を示す概念図であり、図２（Ａ）は、インクジェットヘッド２０を構成する吐出部の１つを示す断面斜視図、図２（Ｂ）は、吐出部の２つを示す断面図である。同図には、インクジェットヘッド２０に対向する位置における主走査搬送ベルト２２、および、帯電ユニット２６も示してある。また、図２においては、インクジェットヘッド２０および主走査搬送ベルト２２を図１とは上下反対に示している。なお、インクジェットヘッド２０は、図３および図４（詳細は後述する。）に概念的に示すように、多数の吐出部を二次元的に配置したマルチチャンネル構造のインクジェットヘッドであるが、図２においては、構造を明瞭に示すために、吐出部の一部のみを示す。
【００２９】
インクジェットヘッド２０は、ヘッド基板３０と、吐出口基板３２と、インクガイド３４とを備えている。ヘッド基板３０と吐出口基板３２は、所定の間隔をあけて対面して配置され、その間に、各吐出口にインクＱを供給するためのインク流路３６が形成されている。インクＱは、記録時には、インク流路３６内を所定方向（図２（Ｂ）では、矢印ａ方向）に所定の速度（例えば、２００ｍｍ／ｓのインク流）で循環される。
【００３０】
ヘッド基板３０は、全ての吐出部に共通なシート状の絶縁性基板であり、その表面には、電気的にフローティング状態である浮遊導電板３８が設けられている。浮遊導電板３８には、画像の記録時に、後述する第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に応じて誘起される誘導電圧が発生する。また、誘導電圧の電圧値は稼動チャンネル数に応じて自動的に変化する。この誘導電圧により、インク流路３６内のインクＱに含まれる色材粒子は付勢されて吐出口基板３２側に泳動し、後述する吐出口５０のインクＱの濃縮がより好適に行われる。
【００３１】
なお、浮遊導電板３８は必須の構成要素ではなく、必要に応じて適宜設けるのが好ましい。また、浮遊導電板３８は、インク流路３６よりもヘッド基板３０側に配置されていればよく、例えばヘッド基板３０の内部に配置してもよい。また、浮遊導電板３８は、吐出部が配置される位置よりもインク流路３６の上流側に配置される方が好ましい。また、浮遊導電板３８に所定の電圧を印加するようにしても良い。
【００３２】
吐出口基板３２は、ヘッド基板３０と同様に全ての吐出部に共通なシート状の絶縁性基板であり、絶縁性基板４０と、第１吐出電極４２と、第２吐出電極４４と、ガード電極４６と、絶縁層４８ａ，４８ｂおよび４８ｃとを備えている。また、吐出口基板３２には、各インクガイド３４に対応する位置に、インクの吐出口５０が貫通して開口しており、先端部分３４ａを吐出口基板３２の表面から突出するようにインクガイド３４が挿通されている。インクジェットヘッド２０においては、対応する１組の第１吐出電極４２、第２吐出電極４４、吐出口５０、およびインクガイド３４等によって、１つのインクの吐出部が構成される。また、前述のように、ヘッド基板３０と吐出口基板３２とは離間して配置され、その間にインク流路３６が形成されている。
【００３３】
第１吐出電極４２および第２吐出電極４４は、それぞれ絶縁性基板４０の図２中上面および下面の表面に、各々に対応する吐出口５０の周囲を囲むようにリング状に設けられた円形電極である。絶縁性基板４０および第１吐出電極４２の表面（図２中下側の面）には、その表面を保護すると共に平坦化する絶縁層４８ｂが被覆され、同様に、絶縁性基板４０および第２吐出電極４４の表面（図２中上側の面）には、その表面を保護すると共に平坦化するための絶縁層４８ａが被覆されている。さらに、絶縁層４８ｂの上には、ガード電極４６が形成され、ガード電極４６および絶縁層４８ｂの上には、その表面を平坦化するための絶縁層４８ｃが形成されている。
【００３４】
なお、第１吐出電極４２および第２吐出電極４４はリング状の円形電極に限定されず、インクガイド３４に臨むように配置される電極であれば、例えば略円形電極、分割円形電極、平行電極、略平行電極など、どのような形状であっても良い。
【００３５】
図３は、インクジェットヘッド２０における各吐出部の配列を示す図であり、図３（Ａ）は、記録媒体Ｐ側（主走査搬送ベルト２２側）から見た上面図、図３（Ｂ）は、第１吐出電極４２の配列を示す断面図（貫通孔部分を除く）、図３（Ｃ）は、第２吐出電極４４の配列を示す断面図（貫通孔部分を除く）である。図４は、インクジェットヘッド２０の一部を概念的に示す断面斜視図である。図３および図４に示すように、インクジェットヘッド２０において、インクガイド３４、第１吐出電極４２および第２吐出電極４４、吐出口５０等で構成される各吐出部は、マトリクス状に２次元的に配置されている。
【００３６】
具体的には、インクジェットヘッド２０は、図３（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、行方向（副走査方向（図３横方向））に配列された吐出部の列を、列方向（主走査方向（図３縦方向））に３行（Ａ行、Ｂ行、Ｃ行）有する。なお、図３においては、行方向に５個（１列、２列、３列、４列、５列）の、計１５個のマトリクス状に配置された吐出部を示している。
各行の吐出部は、列方向に対して所定の間隔離間して配置される。また、各行は、吐出部を行方向に互いに１／３ピッチずらして、自身の吐出部が他行の吐出部の間（行方向の間）に位置するように配置される。
【００３７】
図３（Ａ）に示すように、ガード電極４６は、吐出口５０および吐出電極に対応する領域が円形に開口するシート状の電極である。すなわち、ガード電極４６は、各吐出電極の間に形成される。
また、図３（Ｂ）に示すように、同じ列に配置された吐出部の第１吐出電極４２は、相互に接続され、かつ、図３（Ｃ）に示すように、同じ行に配置された吐出部の第２吐出電極４４は、相互に接続されている。
さらに、図示は省略するが、第１吐出電極４２および第２吐出電極４４は、それぞれ、駆動電圧（パルス電圧）を印加して、各電極を変調駆動してインク液滴Ｒの吐出をｏｎ／ｏｆｆするための、パルス電源に接続されている。
【００３８】
画像の記録時には、同一列に配置された第１吐出電極４２は同時かつ同一電圧レベルの駆動電圧が印加（ｏｎ）される。同様に、同一行に配置された第２吐出電極４４は同時かつ同一電圧レベルに駆動電圧が印加（ｏｎ）される。
また、記録媒体Ｐに記録される１行は、列方向に対して、第２吐出電極４４の行数に相当する３つのグループに分割され、Ａ行、Ｂ行およびＣ行の各行によって、時分割で順次記録される。例えば、図３に示す例の場合、第２吐出電極４４のＡ行目、Ｂ行目、Ｃ行目を所定のタイミングで順次ｏｎする。この駆動に対応して、第１吐出電極４２を画像データ（記録画像）に応じて変調駆動（ｏｎ／ｏｆｆ）することにより、時分割した３回の画像記録によって、記録媒体Ｐ上に１行分の画像が記録される。
従って、図示例のインクジェットヘッド２０においては、記録媒体Ｐ（主走査搬送ベルト２２）とインクジェットヘッド２０とを、列方向（主走査方向）に相対的に移動しつつ画像記録を行うことにより、行方向（副走査方向）に各行の有する記録密度の３倍の記録密度の画像記録を行うことができる。
【００３９】
ガード電極４６は、図３（Ａ）に示すように、各吐出口５０の周囲に形成された第１吐出電極４２および第２吐出電極４４に相当する部分がリング状に開口する、全ての吐出部に共通なシート状の電極である。すなわち、ガード電極４６は、各吐出電極間に配置される電極である。絶縁層４４およびガード電極４６の表面には、その表面を保護するとともに、平坦化する絶縁層４６が被覆されている。
ガード電極４６は所定の電圧が印加されており、隣接する吐出部のインクガイド３４の間に生じる電界干渉を抑制する役割を果たす。
なお、ガード電極４６は必須の構成要素ではない。また、吐出口基板３２には、第１吐出電極４２または第２吐出電極４４からのインク流路３６方向への反発電界を遮蔽するために、第２吐出電極４４よりインク流路３６側にシールド電極を設けても良い。
【００４０】
インクガイド３４は、凸状の先端部分３４ａを持つ所定厚みのセラミック製平板である。図示例においては、同一行の吐出部のインクガイド３４は、ヘッド基板３０上の浮遊導電板３８の上に配置された同じ支持体４７の上に所定の間隔で配置される。インクガイド３４は、吐出口基板３２に開孔された吐出口５０を貫通し、先端部分３４ａを吐出口基板３２の記録媒体Ｐ側の最表面（絶縁層４６の図中上側の表面）から上部に突出している。
【００４１】
インクガイド３４の先端部分３４ａは、記録媒体Ｐ（記録媒体Ｐを保持する主走査搬送ベルト２２）に向かって、漸次、細くなる略三角形状（ないしは台形状）に成形されている。なお、先端部分３４ａ（最先端部）には、金属が蒸着されているのが好ましい。この先端部分３４ａの金属蒸着は必須の要素ではないが、これにより、先端部分３４ａの誘電率が実質的に大きくなり、強電界を生じさせ易くできるという効果がある。
【００４２】
インクガイド３４の形状は、インクＱ内の色材粒子を先端部分３４ａに向けて泳動（すなわちインクＱを濃縮）させることができれば、特に制限的ではなく、例えば先端部分３４ａは凸状でなくても良い等、自由に変更してもよい。また、インクの濃縮を促進するために、毛細管現象によってインクＱを先端部分３４ａに集めるインク案内溝となる切り欠きを、インクガイド３４の中央部分に図中上下方向に沿って形成しても良い。
【００４３】
前述のように、第２吐出電極４４は、所定のタイミングで１行ずつ、順次、ｏｎ（駆動（高電圧レベル（例えば、４００〜６００Ｖ）またはハイインピーダンス状態））され、残りの全ての第２吐出電極４４はｏｆｆ（非駆動（接地レベル（接地状態））にされる。また、第１吐出電極４２は、全ての列が同時に、画像データ（記録画像）に応じて、列単位でｏｎ（高電圧レベルまたは接地レベルにされる。これにより、各々の吐出部におけるインクの吐出／非吐出（インク吐出のｏｎ／ｏｆｆ）が制御される。
【００４４】
すなわち、第２吐出電極４４がｏｎで、かつ第１吐出電極４２がｏｎの場合にはインクＱがインク液滴Ｒとして吐出（吐出ｏｎ）され、第１吐出電極４２および第２吐出電極４４の少なくとも一方がｏｆｆの場合にはインクは吐出されない（吐出ｏｆｆ）。
そして、各々の吐出部から吐出されたインク液滴Ｒは、所定のバイアス電位（図示例では負のバイアス電位）に帯電された記録媒体Ｐに引き寄せられ、記録媒体Ｐの所定位置に付着して画像が形成される。
【００４５】
上記のように、下層の第２吐出電極４４の行を順次ｏｎし、画像データに応じて上層の第１吐出電極４２をｏｎ／ｏｆｆした場合、第１吐出電極４２が画像データに応じてｏｎされるため、列方向のそれぞれの吐出部を中心として、その両側の吐出部では、第１吐出電極４２が高電圧レベルまたは接地レベルに頻繁に変化する。この場合、画像の記録時にガード電極４６を所定のガード電位、例えば接地レベル等にバイアスすることにより、隣接する吐出部の電界の影響を排除することができる。
【００４６】
インクジェットヘッド２０では、第１吐出電極４２または第２吐出電極４４の一方、または両方で、インク吐出のｏｎ／ｏｆｆの制御を行うかは何ら制限的ではない。すなわち、吐出電極側のインクｏｎ／ｏｆｆの時の電圧値と記録媒体Ｐ側の電圧値との差分が所定値よりも大きい場合にはインクが吐出され、所定値よりも小さい場合にはインクが吐出されないように、吐出電極側および記録媒体Ｐ側の電圧を適宜設定すればよい。
【００４７】
従って、インクジェットヘッド２０においては、図示例とは逆、すなわち第１吐出電極４２を１列毎に順次ｏｎし、画像データに応じて、第２吐出電極４４をｏｎすることで、インク吐出をｏｎ／ｏｆｆすることも可能である。
この場合、列方向は第１吐出電極４２の１列毎にｏｎされ、列方向のそれぞれの吐出部を中心として、その両側の列の吐出部の第１吐出電極４２は常に接地レベルになるため、この両側の列の吐出部の第１吐出電極４２がガード電極４６の役割を果す。このように、上層の第１吐出電極４２で各列を順次オンし、画像データに応じて下層の第２吐出電極４４を駆動する場合には、ガード電極４６を設けなくても、隣接する吐出部の影響を排除し、記録品質を向上させることができる。
【００４８】
主走査搬送ベルト２２は、図１に示すように、主走査搬送ローラ２４ａ，２４ｂの回転によって周回することにより、その表面に静電吸着された記録媒体Ｐを図１中右方向へ搬送するもので、インクジェットヘッド２０と対向する位置に、記録媒体Ｐを主走査搬送する主査搬送手段である。主走査搬送ベルト２２は、図２に示すように、電極基板５２と絶縁シート５４とを備えており、インクジェットヘッド２０と対面するように、インクガイド３４の先端部分３４ａに対して所定の間隔（例えば、２００〜１０００μｍ）を有して配置されている。電極基板５２は接地されており、絶縁シート５４は電極基板５２のインクガイド３４側の表面に配置されている。記録時には、記録媒体Ｐは絶縁シート５４の表面に保持され、すなわち、主走査搬送ベルト２２（絶縁シート５４）は、記録媒体Ｐのプラテンとして機能する。
【００４９】
帯電ユニット２６は、記録媒体Ｐを負の高電圧に帯電させるためのスコロトロン帯電器５６と、スコロトロン帯電器５６に負の高電圧を供給するバイアス電圧源５８とを備えている。スコロトロン帯電器５６は、記録媒体Ｐの表面に対向する位置に所定の間隔を離して配置されている。また、バイアス電圧源５８の負側の端子はスコロトロン帯電器５６に接続され、その正側の端子は接地されている。
【００５０】
なお、帯電ユニット２６の帯電手段は、スコロトロン帯電器５６に限定されず、コロトロン帯電器、固体チャージャなどの従来公知の種々の帯電手段を用いることができる。
【００５１】
画像の記録時には、絶縁シート５４すなわち記録媒体Ｐの表面は、帯電ユニット２６によって、第１吐出電極４２および第２吐出電極４４に印加される高電圧と逆極性の所定の高電圧、例えば−１５００Ｖに帯電される。その結果、記録媒体Ｐは、第１吐出電極４２または第２吐出電極４４に対して負の高電圧にバイアスされるとともに、主走査搬送ベルト２２の絶縁シート５４に静電吸着される。
すなわち、図示例の記録装置１０においては、記録媒体Ｐが静電式のインクジェット記録における対向電極として作用する。
【００５２】
なお、本実施形態では、主走査搬送ベルト２２を電極基板５２と絶縁シート５４とで構成し、記録媒体Ｐを、帯電ユニット２６によって負の高電圧に帯電させることにより絶縁シート５４の表面に静電吸着させているが、これに限定されず、主走査搬送ベルト２２を電極基板５２のみで構成し、主走査搬送ベルト２２（電極基板５２自体）をバイアス電源６２に接続して負の高電圧に常時バイアスしておき、対向電極の表面に記録媒体Ｐを静電吸着させるようにしても良い。
【００５３】
また、記録媒体Ｐの主走査搬送ベルト２２への静電吸着と、記録媒体Ｐへの負のバイアス高電圧の印加または主走査搬送ベルト２２への負のバイアス高電圧の印加とを別々の負の高電圧源によって行っても良いし、主走査搬送ベルト２２による記録媒体Ｐの支持は、記録媒体Ｐの静電吸着に限られず、他の支持方法や支持手段を用いても良い。
【００５４】
次に、インクジェットヘッド２０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２０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（キャリア液）に分散してなるものが用いられる。
【００５５】
キャリア液（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。キャリア液の電気抵抗が低いと、吐出電極に印加される駆動電圧により、キャリア液自身が電荷注入を受けて帯電してしまい、色材粒子の濃縮がおこらない。また、電気抵抗の低いキャリア液は、隣接する吐出電極間での電気的導通を生じさせる懸念もあるため、本発明には不向きである。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
このようなキャリア液（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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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２０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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
このようなインクＱをインクジェットヘッド２０から吐出させる静電式インクジェット画像形成装置１０においては、従来のインクジェット方式のように、インク全体に力を作用させて、インクを記録媒体に向けて飛翔させるのではなく、主に、溶媒（キャリア液）に分散させた固形成分である色材粒子に力を作用させて、飛翔させる。以下、画像記録部１２におけるインク液滴Ｒ吐出の作用を説明する。
以下の例においても、色材粒子を正荷電粒子とし、第１吐出電極４２および第２吐出電極４４には正の駆動電圧が印加され、記録媒体Ｐには負のバイアス電圧が帯電されるものとする。
【００６９】
画像の記録時には、インクＱは、図示していないインクの循環機構により、インク流路３６内を図中右側から左側（図２（Ｂ）中矢印ａ方向）に向かって所定の速度で循環される。
記録媒体Ｐは、帯電ユニット２６により、負の高電位（例えば、−１５００Ｖ）に帯電され、主走査搬送ベルト２２の絶縁シート５４に静電吸着によって保持される。すなわち、記録媒体Ｐは、−１５００Ｖのバイアス電圧に帯電した、対向電極となっている。
また、インクジェットヘッド２０は、図１の紙面と垂直方向に副走査し、主走査搬送ベルト２２は、インクジェットヘッド２０の副走査に同期して図１中矢印方向に逐次移動して記録媒体Ｐを主走査搬送する。インクジェットヘッド２０の吐出電極（第１吐出電極４２および第２吐出電極４４）には、インクジェットヘッド２０および主走査搬送ベルト２２の移動に同期して駆動電圧が印加される。前述のように、第２吐出電極４４は、所定のタイミングで１行ずつ順次ｏｎされ、第１吐出電極４２は、各行の第２吐出電極４４のｏｎに同期して、画像データ（記録画像）に応じて列単位でｏｎ／ｏｆｆされる。
【００７０】
第１吐出電極４２および第２吐出電極４４の少なくとも一方がｏｆｆであり、バイアス電圧のみが印加されている状態、すなわち、インク吐出の待機状態では、インクＱには、バイアス電圧とインクＱの色材粒子（荷電粒子）の荷電とのクーロン引力、色材粒子間のクーロン反発力、溶媒のストークス抵抗（粘性抵抗）、表面張力、誘電分極力等が作用し、これらによって色材粒子と溶媒が連成運動して移動し、図２（Ｂ）に概念的に示すように、吐出口５０から若干盛り上がったメニスカスが形成されて、その状態でバランスが保たれる。
また、このクーロン引力等によって、色材粒子は、いわゆる電気泳動により、バイアス電圧が帯電された記録媒体Ｐに向かって移動する。これにより、ノズル９８のメニスカス先端部（記録媒体Ｐ側のメニスカス凸部）においては、インクＱが濃縮された状態となる。
【００７１】
インク吐出時には、この状態から、インク液滴Ｒを吐出するための駆動電圧（パルス電圧）が印加される。すなわち、図示例においては、第１吐出電極４２および第２吐出電極４４の両方がｏｎされる。これにより、前記バイアス電圧に駆動電圧が重畳され、先の連成運動に加えて、さらにこの駆動電圧の重畳によって連成運動が起こり、色材粒子および溶媒がバイアス電圧（対向電極）側すなわち記録媒体Ｐ側に引っ張られ、メニスカスが成長して、その上部から略円錐状のインク液柱、いわゆるテーラーコーンが形成される。メニスカス先端部（テーラーコーンの先端部）では、色材粒子が電気泳動によって移動してインクＱが濃縮され、色材粒子を多数有するほぼ均一な高濃度状態となっている。
【００７２】
駆動電圧の印加開始後、有限な時間が経過すると、色材粒子が多数存在する電界強度の高いメニスカスの先端部分に大きな静電力が作用し、主に色材粒子に作用するクーロン力と溶媒に作用する表面張力とのバランスが崩れ、曳糸と呼ばれる直径数μｍ〜数十μｍ程度の細長いインク液柱が形成される。
さらに時間が経過すると、曳糸の成長、レイリー・ウエーバー不安定性によって発生する振動、メニスカス内における色材粒子の分布不均一、メニスカス部の静電界の不均一等の複合作用によって曳糸が分断され、曳糸径に対応する非常に小さいインク液滴Ｒとなって吐出し、飛翔する。このインク液滴Ｒは、対向電極（図示例では記録媒体Ｐ）に引っ張られて、記録媒体Ｐの所定位置に着弾する。
【００７３】
吐出動作時における曳糸の成長および分断は、１回の駆動電圧（パルス電圧）の印加中に連続して発生する。また、メニスカス（曳糸）への色材粒子の移動は、１パルスの駆動電圧の印加中、連続的に行われる。駆動電圧の印加を終了（第１吐出電極４２および第２吐出電極４４の少なくとも一方をｏｆｆ）した時点で、有限な時間の経過後にバイアス電圧のみが印加された図２（Ｂ）のメニスカスの状態に戻る。
【００７４】
以上のようにして画像が記録された記録媒体Ｐは、除電ユニット２８によって除電される。除電ユニット２８は、コロトロン除電器６０と、交流電圧源６２と、高圧電源６４とを備えている。コロトロン除電器６０は、インクジェットヘッド２０の下流側（図１中右側）に、主走査搬送ベルト２２の表面に対向して配置されている。また、高圧電源６４の一端は、交流電圧源６２を介してコロトロン除電器６０に接続され、多端は接地されている。
【００７５】
除電された記録媒体Ｐは、図示しない剥離爪等による剥離手段によって主走査搬送ベルト２２から剥離され、搬送ガイド部材６６に沿って搬送されて、溶媒除去部１４へ送られる。
【００７６】
溶媒除去部１４は、定着部１６における画像の定着処理に先立って、記録媒体Ｐの記録画像を形成するインク中の溶媒を除去するものであり、溶媒除去手段であるブロワ７０、搬送ベルト７２、および搬送ローラ７４ａ，７４ｂを有している。溶媒除去部１４において、記録媒体Ｐは、搬送ベルト７２によってブロワ７０の位置を搬送されながら、記録媒体Ｐ上のインク溶媒を除去される。
【００７７】
ブロワ７０は、記録媒体Ｐの全幅（記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向の長さ）に亘って、記録媒体Ｐの表面にほぼ均等に風を吹き付けて、記録媒体Ｐ上のインク溶媒をほぼ完全に蒸発させるもので、送風口を搬送ベルト７２に対向させて配置されている。ブロワ７０は、常温の空気を送風するもので、公知のブロワを利用することができる。
【００７８】
ブロワ７０は、送風する空気が、搬送ベルト７２の表面（記録媒体Ｐの表面）における所定の領域に均等に作用するように構成するのが好ましく、記録媒体Ｐの搬送方向または幅方向に送風口を複数配列するのも好ましい。また、ブロワ７０からの送風が、前述のインクジェットヘッド２０の吐出部を乾燥させたり、後述する定着部１６の環境温度を低下させるなど、他へ悪影響を及ぼすことのないように、図示例のように、ブロワ７０の送風領域を遮蔽するのが好ましい。この場合、さらに、送風された空気の回収手段を設けてもよい。なお、溶媒除去手段としては、ブロワ７０に代えて、あるいはブロワ７０とともに、吸気装置を用いてもよい。
【００７９】
搬送ベルト７２は、搬送ローラ７４ａ，７４ｂの回転によって周回し、記録媒体Ｐを図中右方向へ搬送するもので、画像記録部１２から送られた記録媒体Ｐを受け取って、ブロワ７０の位置を所定の速度で通過させ、定着部１６へ搬送する。
【００８０】
画像記録部１２において画像が記録された直後には、記録媒体Ｐ上に画像を形成しているインクは、色材粒子と溶媒とをインクジェットヘッド２０から吐出されたインク液滴Ｒとほぼ同じ割合で有している。そして、記録媒体Ｐ上のインク溶媒は、記録後の時間の経過に伴って蒸発する。従って、最初に記録が行なわれた記録媒体Ｐの前端部と、最後に記録が行なわれた後端部では、同一時刻においては、インク溶媒の残留量が異なっている。
【００８１】
本実施形態のインクジェット画像形成装置１０において、インクジェットヘッド２０はシリアルスキャンヘッドであり、定着部１６は、後述するように、定着ローラ７６および加圧ローラ７８によって連続搬送するものである。従って、画像記録部１２における搬送速度と定着部１６における搬送速度とは異なる。また、画像記録部１２における記録媒体Ｐの搬送速度は、定着部１６における搬送速度よりも遅く、高精細な画像を記録する場合は、特に、その差が顕著となる。本実施形態においては、定着部１６における記録媒体Ｐの平均搬送速度は、画像記録部１２における記録媒体Ｐの平均搬送速度の４倍以上であり、精細な画像を記録する場合等では５倍以上であり、さらに高精細な画像を記録する場合等では６倍以上である。
【００８２】
このように、インクジェットヘッド２０による画像記録部１２における搬送速度と定着部１６における搬送速度とが異なる場合、記録媒体Ｐの搬送方向の位置によって、記録から定着までの時間が異なることになり、記録媒体Ｐの位置によるインク溶媒の残留量に差を生じ、それにより、定着性に差を生じてしまう。両者の速度差が大きいほど、定着性の差は大きくなり、定着不良は深刻な問題となる。
【００８３】
例えば、画像記録部１２における記録媒体Ｐの搬送速度が、定着部１６における搬送速度よりも遅い場合、定着時のインク溶媒の残留量が、記録媒体Ｐの搬送方向の前端部では少なく、後端部では多くなる。このような記録媒体Ｐを同一の定着条件で定着しようとすると、先端部で適正な定着性が得られる定着条件では、後端部ではインク溶媒が多いことによりインクの色材粒子の樹脂が過度に溶融してしまい、定着ローラ７６に転写（オフセット）するという定着不良を生じ、画像が劣化することがある。
【００８４】
また、記録媒体Ｐ上に残留したインク溶媒は、定着時に、蒸発するとともに、記録媒体Ｐにも浸透する。そのため、インク溶媒の有無および残留量の多寡によって、定着処理における紙の伸縮量が異なり、伸び量が多い部分では紙皺が生じやすい。記録媒体Ｐの後端部でインク溶媒が多い場合には、定着ローラ７６および加圧ローラ７８によって挟持搬送された際に、記録媒体Ｐの後端部に皺を生じてしまうこともある。
【００８５】
そこで、本発明のインクジェット画像形成装置１０は、溶媒除去部１４によって記録媒体Ｐ上のインク溶媒をほぼ完全に除去することにより、記録媒体Ｐの面内におけるインク溶媒量をほぼ均一にし、その後、定着部１６において定着処理を行う。これにより、安定した定着性を得ることができるとともに、均一な画質を得ることができる。
【００８６】
記録媒体Ｐの所定箇所に対するブロワ７０による溶媒除去の時間は、搬送ベルト７２による記録媒体Ｐの搬送速度および記録媒体Ｐの搬送方向におけるブロワ７０による送風範囲（図１中Ｌ１で示す長さ。以下、送風ゾーン長という。）によって決まるので、記録媒体Ｐ上のインク溶媒を適切に除去するように、搬送ベルト７２の搬送速度（搬送ローラ７４ａ，７４ｂの回転速度）およびブロワ７０の送風ゾーン長Ｌ１を決定すればよい。
【００８７】
溶媒除去部１４は、インク溶媒除去後の記録媒体Ｐを速やかに定着部１６に送るために、定着部１６の直前に配置するのが好ましい。また、定着部１６への搬送の安定性を確保するために、溶媒除去部１４における記録媒体Ｐの搬送速度は、定着部１６における搬送速度と等しくするのが好ましい。
【００８８】
溶媒除去部１４におけるインク溶媒の除去は、記録媒体Ｐの各部において、ほぼ完全に無くなるように、具体的には、記録媒体Ｐ上のインク溶媒の体積が、色材粒子の体積の２００％以下、好ましくは１００％以下、より好ましくは５０％以下となるように行うのが好ましい。この範囲となるようにインク溶媒を除去することにより、記録媒体Ｐの画像面内における定着性および定着後の画質を均一にすることができる。
【００８９】
また、本実施形態のように、インクの色材粒子として、色材と樹脂を混合した色材粒子を用い、定着工程において樹脂を軟化させて色材を記録媒体Ｐに定着させるものであって、樹脂の軟化を促進させるために、若干のインク溶媒を記録媒体Ｐ上に残留させるのが好ましい場合には、溶媒除去部１４における溶媒除去の時間を調整することにより、所望の溶媒残留量を確保することもできる。この場合にも、溶媒除去部１４における溶媒除去によってほとんどのインク溶媒が除去されることにより、記録媒体Ｐの前端部と後端部におけるインク溶媒の残留量の差は極わずかな差とされているので、前端部および後端部でほぼ同等の定着性および同等の画質を得ることができる。
【００９０】
画像が記録され、インク溶媒が除去された記録媒体Ｐは、続いて定着部１６に搬送されて、記録された画像が定着される。定着部１６は、画像記録部１２から、記録媒体Ｐの搬送方向長さよりも長い距離を隔てて配置されており、同一の記録媒体Ｐが、画像記録部１２および定着部１６の両方に跨ることが無いように構成されている。これは、上述したように、画像記録部１２における記録媒体Ｐの搬送は間欠的であるのに対し、定着部１６における記録媒体Ｐの搬送は連続的であること、また、画像記録部１２における記録媒体Ｐの平均搬送速度が、定着部１６における記録媒体Ｐの平均搬送速度と異なることから、一つの記録媒体Ｐを画像記録部１２および定着部１６の両方の搬送手段によって搬送すると、画像記録部１２における画像記録中の記録媒体Ｐに張力等が作用してしまい、高精度な画像記録を行うことができなくなるからである。
【００９１】
定着部１６は、加熱部材である定着ローラを記録媒体Ｐに接触させて加熱定着を行うもので、定着ローラ７６および加圧ローラ７８を有している。定着ローラ７６および加圧ローラ７８は、記録媒体Ｐを挟持して搬送することにより、画像記録部１２において記録媒体Ｐに記録された画像を定着させる。
【００９２】
定着ローラ７６は、内部にヒータやハロゲンランプ等の加熱源を内蔵するローラであり、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。また、加圧ローラ７８は、ローラ軸方向に均等な所定の押圧力で記録媒体Ｐを定着ローラ７６に押圧する。定着ローラ７６および加圧ローラ７８による加熱および押圧力によって、記録媒体Ｐ上のインク溶媒が蒸発するとともに、色材粒子中の樹脂成分が軟化して、色材を記録媒体Ｐに固着させる。
【００９３】
定着ローラ７６および加圧ローラ７８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。
【００９４】
定着ローラ７６および加圧ローラ７８は、その両方を加熱ローラとしてもよい。また、定着ローラ７６の表面温度および加圧ローラ７８による記録媒体Ｐの押圧力（定着ローラ７６と加圧ローラ７８とのニップ力）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。定着ローラ７６および加圧ローラ７８の表層を弾性材で構成し、加圧ローラ７８による押圧力によって記録媒体Ｐと定着ローラ７６とを面接触させることにより、十分な加熱定着時間を確保するのも好ましい。
【００９５】
また、定着ローラ７６および加圧ローラ７８に代えて、定着ベルトおよび加圧ベルトを用いてもよい。
【００９６】
定着部１６に送られた記録媒体Ｐは、溶媒除去部１４において予めインク溶媒が除去され、インク溶媒の残留量が記録媒体Ｐの面内においてほぼ均一とされているので、画像記録部１２における記録媒体Ｐの搬送速度と定着部１６における記録媒体Ｐの搬送速度との違いに拘わらず、定着部１６での定着によって、記録媒体Ｐの全面において画像を安定して定着することができる。また、定着時におけるインク溶媒の残留量を画像面内で均一にできることにより、定着後の画像を、画像面内で均一な光沢性および画像密着性を有するものとすることができ、すなわち、均一な画質の画像を形成することができる。
【００９７】
また、定着時におけるインク溶媒の残留量を画像面内で均一にできるので、記録媒体Ｐの伸縮量に差を生じることが無く、皺等の不良を生じることが無い。
【００９８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、本発明のインクジェット画像形成方法を実施する本発明のインクジェット画像形成装置の第２の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８０は、溶媒除去部１４として、ヒータ８４を備えたブロワ８２を有しており、ブロワ８２による送風ゾーン長Ｌ２を、図１のインクジェット画像形成装置１０におけるブロワ７０による送風ゾーン長Ｌ１よりも短くされている以外は、図１のインクジェット画像形成装置１０と同様の構成を有している。なお、図５には、帯電ユニット２６および除電ユニット２８を省略しているが、これらの構成もインクジェット画像形成装置１０と同様である。以下では、インクジェット画像形成装置１０と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。
【００９９】
インクジェット画像形成装置８０において、溶媒除去部１４は、ヒータ８４を備えるブロワ８２と、搬送ベルト７２と、搬送ベルト７２を周回させる搬送ローラ７４ａ，７４ｂを有している。ブロワ８２は、ヒータ８４によって所定温度に温められた空気を記録媒体Ｐに吹き付ける。これにより、記録媒体Ｐのインク溶媒は、常温の空気を吹き付けられた場合に比べて速く蒸発するので、記録媒体Ｐの搬送速度を同一とした場合、ブロワ８２による送風ゾーン長Ｌ２を常温の空気を送風する場合の送風ゾーン長Ｌ１よりも記録媒体Ｐの搬送方向に狭くすることができる。
【０１００】
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、本発明のインクジェット画像形成方法を実施する本発明のインクジェット画像形成装置の第３の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９０は、記録媒体Ｐとして、ウェブ状のものを用い、ウェブ状の記録媒体Ｐに間欠的に複数の画像を形成し、図示しない定着後の工程で各画像ごとに記録媒体Ｐを切断して、画像が形成されたカットシート状の記録媒体Ｐを得るものである。
【０１０１】
インクジェット画像形成装置９０は、画像記録部１２と溶媒除去部１４の間に、搬送ガイド部材６６に代えてアキュムレータ９２を有している以外は、図１のインクジェット画像形成装置１０と同様の構成を有している。なお、図６には、帯電ユニット２６および除電ユニット２８を省略しているが、これらの構成もインクジェット画像形成装置１０と同様である。
【０１０２】
インクジェット画像形成装置９０においては、ウェブ状の記録媒体Ｐを用いているため、同一の記録媒体Ｐが画像記録部１２および定着部１６に跨って、それぞれの処理を同時に施されることになる。ここで、インクジェット画像形成装置１０と同様に、画像記録部１２における記録媒体Ｐの搬送速度と定着部１６における記録媒体Ｐの搬送速度は異なっているため、その速度差を吸収するアキュムレータ９２が設けられている。
【０１０３】
このようにアキュムレータ９２を設けることによって、画像記録部１２における画像記録に影響を及ぼすことなく、画像記録部１２における記録媒体Ｐの搬送と定着部１６における記録媒体Ｐの搬送を、独立して行うことができる。なお、溶媒除去部１４における記録媒体Ｐの搬送速度は、定着部１６における搬送速度と同じにするのが好ましい。
【０１０４】
アキュムレータ９２の記録媒体Ｐが少なくなった場合には、好ましくは記録媒体Ｐの未記録領域が溶媒除去部１４および定着部１６に搬送されているとき等に、溶媒除去部１４および定着部１６を停止または減速させて、アキュムレータ９２における記録媒体Ｐの蓄積量を調整すれば良い。
【０１０５】
以上、本発明に係るインクジェット画像形成方法および装置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。
【実施例】
【０１０６】
以下、本発明の具体的実施例を上げ、本発明について、より詳細に説明する。
【０１０７】
［実施例１］
以下に示す材料を用意した。
シアン顔料（色材）  ［フタロシアニン顔料  Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ(１５：３)（東洋インキ製造（株）製、ＬＩＯＮＯＬ  ＢＬＵＥ  ＦＧ−７３５０）］
分散樹脂粒子材料  ［ＡＰ−１］
分散剤  ［ＢＺ−２］
荷電調整剤  ［ＣＴ−１］
分散媒  アイソパーＧ（エクソン社（株）製）
【０１０８】
被覆剤［ＡＰ−１］、分散剤［ＢＺ−２］、荷電調整剤［ＣＴ−１］は、以下の構造式を有するものである。
【化１】
2005246766.tif 000003
【０１０９】
なお、分散樹脂粒子材料［ＡＰ−１］、分散剤［ＢＺ−２］、および荷電調整剤［ＣＴ−１］は、以下のようにして合成した。
・分散樹脂粒子材料［ＡＰ−１］
スチレン、４−メチルスチレン、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシルおよびメタクリル酸２−（Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ）エチルを公知の重合開始剤を用いてラジカル重合し、さらに、メチルトシラートと反応させることにより得た。重量平均分子量は、１５，０００であり、多分散度（重量平均分子量／数平均分子量）は、２．７であった。ガラス転移点（ミッドポイント）は５１℃であり、ストレインゲージ法による軟化点は４６℃であった。
・分散剤［ＢＺ−２］
メタクリル酸ステアリルを、２−メルカプトエタノールの存在下でラジカル重合させ、さらに、メタクリル酸無水物と反応させることにより末端にメタクリロイル基を有するメタクリル酸ステアリルのポリマー（重量平均分子量は７，６００であった）を得た。このポリマーを、スチレンとラジカル重合させることにより、ＢＺ−２を得た。重量平均分子量は、１１０，０００であった。
・荷電調整剤［ＣＴ−１］
１−オクタデセンと無水マレイン酸のコポリマーに、１−ヘキサデシルアミンを反応させることにより得た。重量平均分子量は、１７，０００であった。
【０１１０】
上記各材料を用いて、以下のようにして、シアン色材を有する色材粒子を含有するインク組成物を得た。
まず、シアン顔料１０ｇと分散樹脂粒子材料［ＡＰ−１］２０ｇとを、入江商会（株）製卓上型ニーダーＰＢＶ−０．１に入れ、ヒータ温度を１００℃に設定し２時間加熱混合した。得られた混合物３０ｇをトリオサイエンス（株）製トリオブレンダーにて粗粉砕し、さらに協立理工（株）製ＳＫ−Ｍ１０型サンプルミルにて微粉砕した。
得られた微粉砕物３０ｇを、分散剤［ＢＺ−２］７．５ｇ、アイソパーＧ７５ｇ、および直径約３．０ｍｍのガラスビーズと共に、東洋精機製作所（株）製ペイントシェーカーにて予備分散した。ガラスビーズを除去した後、直径約０．６ｍｍのジルコニアセラミックビーズと共に、シンマルエンタープライゼズ（株）製ＴｙｐｅＫＤＬダイノミルにて、内温を２５℃に保ちながら５時間、引き続き４５℃で５時間、２，０００ｒｐｍの回転数で分散（粒子化）した。得られた分散液からジルコニアセラミックビーズを除去し、アイソパーＧ３１６ｇと荷電調整剤［ＣＴ−１］０．６ｇを加え、インク組成物を得た。
【０１１１】
上記のインク組成物をインクＱとして用い、インクジェット画像形成装置１０（図１参照。）によって、画像形成を行った。
記録媒体Ｐとして、６４０ｍｍ×４４０ｍｍの上質紙（三菱製紙（株）社製、特菱アート）を用い、記録媒体Ｐの長手方向を搬送方向に一致させて記録媒体Ｐを画像記録部１２に供給し、画像記録部１２において、反射濃度１．１のシアン色のベタ画像（一面が同色かつ同一濃度の画像）を記録した。画像記録部１２における画像記録時の記録媒体Ｐの搬送速度は２．５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【０１１２】
記録媒体Ｐへの画像記録が完了した後、溶媒除去部１４において、記録媒体Ｐを１５ｍｍ／ｓｅｃで搬送し、画像が記録された記録媒体Ｐからインク溶媒を除去した。溶媒除去部１４のブロワ７０は、送風ゾーン長Ｌ１を３００ｍｍとし、送風ゾーン幅（図１中紙面に垂直な方向の長さ）を５００ｍｍとした。また、送風ゾーン内における記録媒体Ｐの表面での平均風速は、２ｍ／ｓｅｃとした。
【０１１３】
続いて、定着部１６において、画像の加熱定着を行って、本発明による画像（ハードコピー）を形成した。
なお、定着部１６において、定着ローラ７６は、内部に加熱源としてハロゲンランプヒータを内蔵する直径６５ｍｍのアルミニウム製の円筒形の芯材、芯材上の厚さ２ｍｍのシリコンゴム製の弾性層、弾性層上の厚さ２０μｍのフッ素ゴム製の中間層、および、中間層上の厚さ８０μｍのシリコンゴム製の離型層を有するものを用いた。
加圧ローラ７８は、弾性層の厚さが１ｍｍである以外は、前記定着ローラ７６と同じ構成を有するものを用いた。
【０１１４】
また、定着部１４において、定着ローラ７０と加圧ローラ７２のニップ圧は０．４ＭＰａ、記録媒体Ｐの搬送速度は１５ｍｍ／ｓｅｃ、定着ローラ７０の表面温度は９０℃とした。
【０１１５】
得られた画像の前面にわたって定着不良は認められなかった。
【０１１６】
［実施例２］
インクＱとして、実施例１と同じインク組成物を用い、インクジェット画像形成装置８０（図５参照。）によって、画像形成を行った。
【０１１７】
インクジェット画像形成装置８０において、ブロワ８２の送風ゾーン長Ｌ２は、１００ｍｍとし、送風ゾーン幅（図５中紙面に垂直な方向の長さ）は、５００ｍｍとした。また、送風ゾーン内における記録媒体Ｐの表面での平均風速は、２ｍ／ｓｅｃとした。また、ブロワ８２におけるヒータ８４の出力は、１ｋＷとした。すなわち、実施例２は、ヒータ８４によって温調された空気をブロワ８２から送風し、ブロワ８２の送風ゾーン長Ｌ２を、実施例１における送風ゾーン長Ｌ１の１／３とした。
その他の条件は、実施例１と全く同じにして、画像形成を行った。
【０１１８】
得られた画像の前面にわたって定着不良は認められなかった。
【０１１９】
［比較例］
インクＱとして、実施例１と同じインク組成物を用い、インクジェット画像形成装置１０（図１参照。）の溶媒除去部１４において、ブロワ７０を作動させず、それ以外は実施例１と全く同様にして、画像形成を行った。
【０１２０】
定着部１６において、記録媒体Ｐの搬送方向の後端部で、インクＱの定着ローラ７６への転写（オフセット）が生じた。
【０１２１】
以上の結果より、本発明の効果は明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明のインクジェット画像形成方法を実施する本発明のインクジェット画像形成装置の第１の実施形態を示す概念図である。
【図２】インクジェットヘッド２０のインク吐出部を示す概念図であり、（Ａ）は、インクジェットヘッド２０を構成する吐出部の１つを示す断面斜視図、（Ｂ）は、吐出部の２つを示す断面図である。
【図３】インクジェットヘッド２０における各吐出部の配列を示す図であり、（Ａ）は、記録媒体Ｐ側（主走査搬送ベルト２２側）から見た上面図、（Ｂ）は、第１吐出電極４２の配列を示す断面図、（Ｃ）は、第２吐出電極４４の配列を示す断面図である。
【図４】インクジェットヘッド２０の一部を概念的に示す断面斜視図である。
【図５】本発明のインクジェット画像形成方法を実施する本発明のインクジェット画像形成装置の第２の実施形態を示す概念図である。
【図６】本発明のインクジェット画像形成方法を実施する本発明のインクジェット画像形成装置の第３の実施形態を示す概念図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１０，８０，９０  インクジェット画像形成装置
１２  画像記録部
１４  溶媒除去部
１６  定着部
２０  インクジェットヘッド
２２  主走査搬送ベルト
２４ａ，２４ｂ  主走査搬送ローラ
２６  帯電ユニット
２８  除電ユニット
３０  ヘッド基板
３２  吐出口基板
３４  インクガイド
３４ａ  先端部分
３４ｂ  支持体
３６  インク流路
３８  浮遊導電板
４０  絶縁性基板
４２  第１吐出電極
４４  第２吐出電極
４６  ガード電極
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ  絶縁層
５０  ノズル
５２  電極基板
５４  絶縁シート
５６  スコロトロン帯電器
５８  高電圧源
６０  コロトロン除電器
６２  交流電圧源
６４  高圧電源
６６  搬送ガイド部材
７０，８２  ブロワ
７２  搬送ベルト
７４ａ，７４ｂ  搬送ローラ
７６  定着ローラ
７８  加圧ローラ
８４  ヒータ
９２  アキュムレータ
【図１】
2005246766.tif 000004
【図２】
2005246766.tif 000005
【図３】
2005246766.tif 000006
【図４】
2005246766.tif 000007
【図５】
2005246766.tif 000008
【図６】
2005246766.tif 000009