JP2005271290A

JP2005271290A - インクジェット画像形成装置および方法

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Publication number: JP2005271290A
Application number: JP2004085167A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Namihana; 睦浪華
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2004-03-23
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2005-10-06
Also published as: US20050212882A1; EP1580010A2; EP1580010A3

Abstract

【課題】インクジェット画像記録において、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インクジェット画像形成装置および方法を提供する。
【解決手段】少なくとも色材を含む粒子と溶媒とを含有するインクを用いて記録媒体に画像を形成する形成手段、および、形成手段によって形成された画像の熱定着を行う定着手段を備えるインクジェット画像形成装置において、定着手段による熱定着の前に、画像を形成するインク中の溶媒を除去する溶媒除去手段と、インクによって形成される画像の熱定着を促進する定着補助液を記録媒体に塗布する液体塗布手段とを有することにより上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット画像形成装置および方法に関し、詳しくは、インクジェット方式の複写機、プリンタ、印刷機など、記録媒体上にインクジェット方式により画像を記録し、記録された画像を加熱定着することにより画像を形成するインクジェット画像形成装置および方法に関する。

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、銀塩写真のような画像（ハードコピー）が各種開発され、さらに、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、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。

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。

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。

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。

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。
特開２００３−８０６９２号公報特開２００３−１０３８９８号公報特開２００３−１１８０９０号公報

特許文献１および特許文献２には、その効果として、銀塩写真同様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、銀塩写真同様という光沢性の非常に高い画像を得ることを目的としており、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している。そして、そのために、熱可塑性樹脂を表層に有する専用記録媒体を用い、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。

また、特許文献３にも、その効果として、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。

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、特に、記録媒体に対応する光沢性よりも低い光沢性を発現する画像を得ることはできず、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。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、インクジェット画像記録方式において、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インクジェット画像形成装置および方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも色材を含む粒子と溶媒とを含有するインクを用いて記録媒体に画像を形成する形成手段、および、前記形成手段によって形成された画像の熱定着を行う定着手段を備えるインクジェット画像形成装置であって、
前記定着手段による熱定着の前に、前記画像を形成するインク中の溶媒を除去する溶媒除去手段と、
前記インクによって形成される前記画像の熱定着を促進する定着補助液を前記記録媒体に塗布する液体塗布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。

ここで、さらに、前記溶媒除去手段による前記画像を形成するインク中の溶媒の除去の有無、および、前記液体塗布手段による前記定着補助液の塗布の有無、を制御することにより、定着後の前記画像の光沢性を制御する制御手段を有するのが好ましい。

また、前記制御手段は、定着後の前記画像が発現すべき光沢性および前記記録媒体の種類の少なくとも一方に応じて、前記溶媒除去手段による前記画像を形成するインク中の溶媒の除去量、および、前記液体塗布手段による前記定着補助液の塗布量、の少なくとも一方を調整するものであるのが好ましい。

また、前記定着手段は、前記記録媒体に加熱部材を接触させて前記画像を定着するものであるのが好ましい。

また、本発明は、少なくとも色材を含む粒子と溶媒とを含有するインクを用いて記録媒体に画像を形成し、前記画像を熱定着することにより記録画像を得るインクジェット画像形成方法であって、
前記画像の熱定着の前に行われる前記画像を形成するインク中の溶媒の除去の有無、および、前記インクによって形成される画像の熱定着を促進する定着補助液の前記記録媒体への塗布の有無、を制御することにより、定着後の前記画像の光沢性を制御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。

ここで、前記記録画像が発現すべき光沢性および記録媒体の種類の少なくとも一方に応じて、前記画像を形成するインク中の溶媒の除去量、および、前記定着補助液の塗布量、の少なくとも一方が調整されるのが好ましい。

本発明のインクジェット画像形成装置によれば、画像の光沢性向上をもたらす定着補助液を画像領域に塗布する手段と、画像の光沢性抑制のために記録媒体上のインク中の溶媒を除去する手段とを備えているので、これらを制御して、定着補助液の塗布量およびインク溶媒の除去量を調整することにより、記録画像に所望の光沢性を発現させることができる。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。

また、本発明のインクジェット画像形成装置および方法によれば、インク溶媒の除去量および定着補助液の塗布量が、記録媒体の種類およびその記録媒体上に記録される画像に所望される光沢性の一方または両方に応じて調整されることにより、記録媒体の種類、画像の光沢性の多様なニーズにも柔軟に対応することができる。

本発明に係るインクジェット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。

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一実施形態の概略構成を示す模式的断面図である。同図に示すインクジェット画像形成装置１０（以下、単に、画像形成装置１０とする）は、インクジェット方式により記録媒体Ｐ（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３）にインク画像を形成（描画）する形成手段１２と、記録媒体Ｐ上のインク溶媒を除去する溶媒除去手段１４と、記録媒体Ｐのインク画像上に、光沢性を向上させるための液体であって、定着補助液である液体Ｌを塗布する液体塗布手段１６と、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６を制御することにより定着後の画像の光沢を制御する制御手段１８と、インク画像を定着する定着手段２０と、記録媒体Ｐを形成手段１２から定着手段２０まで搬送する搬送手段２２とを有している。

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。

形成手段１２は、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ものである。形成手段１２としては、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のものが利用できる。

形成手段１２で使用されるインクとしては、粒径が０．１〜５μｍ程度の色材粒子を水溶媒または非水溶媒に分散させたものが例示される。また、インク中には、色材粒子とともに、印刷後の画像の定着性を向上させるための分散樹脂粒子等を、適宜含有させてもよい。

溶媒除去手段１４は、定着手段２０における画像の定着処理の前に、記録媒体Ｐ上のインク画像を形成するインク中のインク溶媒を除去するものである。溶媒除去手段１４は、記録媒体Ｐの幅方向（記録媒体Ｐの搬送方向に直交する方向）の全領域に亘ってほぼ均等にインク溶媒を蒸発させるもので、搬送ベルト７２に対向して配置されている。記録媒体Ｐは、搬送手段２２によって溶媒除去手段１４の位置を搬送されることにより、記録媒体Ｐ上のインク溶媒を除去される。

溶媒除去手段１４としては、図１に示すような、記録媒体Ｐに常温の空気を吹き付けるファンのほかに、図２（Ａ）に画像形成装置１０ａとして示すように、常温の空気を吹き付けるブロワ１４ａを用いてもよいし、図２（Ｂ）に画像形成装置１０ｂとして示すように、温風を吹き付ける、ヒータを備えたブロワ１４ｂを用いてもよい。ヒータ付きブロワ１４ｂを用いる画像形成装置１０ｂは、溶媒の除去時間を大幅に短縮できるので好ましい。さらに、図２（Ｃ）に画像形成装置１０ｃとして示すように、ヒータ１４ｃを用い、送風機能を有さずに非接触加熱を行う形態としてもよい。ヒータ付きブロワ１４ｂおよびヒータ１４ｃを用いる場合には、温風温度およびヒータ温度は、インク画像を形成している色材粒子を溶融させない温度に設定される。また、さらに、上記のほかにも、記録媒体Ｐの表面の空気を吸い込む吸引器等も利用できる。

溶媒除去手段１４は、送風する空気や熱が、搬送ベルト７２の表面（記録媒体Ｐの表面）にの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複数配列するのも好ましい。また、溶媒除去手段１４からの送風や熱が、前述のインクジェットヘッド１０８の吐出部を乾燥させるなど、他へ悪影響を及ぼすことのないように、溶媒除去手段１４の領域を遮蔽するのも好ましい。

液体塗布手段１６は、形成手段１２によって記録媒体Ｐ上に形成されたインク画像に、液体Ｌを塗布するものである。液体塗布手段１６は、ノズル２６と、ポンプ２８とを備え、ポンプ２８は、液体Ｌを貯留するタンク（図示せず）の液体Ｌをノズル２６へ供給する。ノズル２６は、記録媒体Ｐの全幅に亘って配列されており、ポンプ２８によって液体Ｌのタンクから汲み出された液体Ｌはノズル２６から噴霧されて、記録媒体Ｐの幅方向にほぼ均等に塗布される。記録媒体Ｐは、搬送手段２２によって液体塗布手段１６の位置を搬送されながら、記録媒体Ｐ上に液体Ｌを塗布される。

液体塗布手段１６としては、図１に示すようなノズル２６から液体Ｌを噴霧（スプレー）するもの以外にも、記録媒体Ｐ上に形成されたインク画像に液体Ｌを略均一に塗布できるものであれば、どのようなものを用いても良い。例えば、図３（Ａ）に画像形成装置１０ｄとして示すように、液体塗布手段１６ａとして、ノズル２６およびポンプ２８に代えて、インクジェットヘッド３８を備え、このインクジェットヘッド３８から液体Ｌを吐出して、記録媒体Ｐ上に形成されたインク画像に均一に塗布するようにしていもよい。この場合の液体塗布手段１６ａとしてのインクジェットヘッド３８は、静電式、サーマル式、ピエゾ式等、各方式を利用できる。このように、液体塗布手段１６ａをインクジェットヘッド３８で構成することにより、記録媒体Ｐに形成されているインク画像の領域のみに選択的に液体Ｌを塗布することができるので、液体Ｌの消費量を低減できるという効果がある。また、インクジェットヘッド３８を制御することにより、図１に示すノズル２６を用いた場合に比べ、液体塗布量を均一かつ一定量にする制御することができる。

また、図３（Ｂ）に示す画像形成装置１０ｅのように、定着手段２０の加熱ローラ３０に液体Ｌを供給する液体供給ローラ４０ａ、液体供給ローラ４０ａに液体Ｌを汲み出して供給する汲み出しローラ４０ｂおよび汲み出しローラ４０ｂによって汲み出される液体Ｌを貯留する液体貯留槽４０ｃとを有する液体供給装置４０を設け、液体供給装置４０から加熱ローラ３０に液体Ｌを供給し、加熱ローラ３０によって、記録媒体Ｐ上に形成されたインク画像に液体Ｌを塗布すると同時に液体が塗布されるインク画像を定着するようにしても良い。この画像形成装置１０ｅのように、液体供給装置４０および加熱ローラ４０ａによって、液体塗布手段１６ｂを構成しても良い。

さらに、図３（Ｃ）に示す画像形成装置１０ｆにおいては、図３（Ｂ）に示す画像形成装置１０ｅの液体供給装置４０の替わりに、図１に示す画像形成装置１０のノズル２６およびポンプ２８を用いて、定着手段２０の加熱ローラ３０に液体Ｌを供給するもので、ノズル２６から加熱ローラ３０に液体Ｌを供給し、加熱ローラ３０によって、記録媒体Ｐ上に形成されたインク画像に液体Ｌを塗布すると同時に液体が塗布されるインク画像を定着するようにしても良い。この画像形成装置１０ｆのように、ノズル２６、ポンプ２８および加熱ローラ３０によって、液体塗布手段１６ｃを構成しても良い。

液体塗布手段１６によって記録媒体Ｐ上のインク画像に塗布する液体Ｌとしては、インク画像を形成するインク中の色材粒子を易溶融化あるいは軟化し、熱定着時の溶融性を向上させて、画像の熱定着を促進できるものであれば、どのようなものでもよい。液体Ｌとして形成手段１２で使用するインク溶媒と同じものを用いることは、画像形成装置１０の装置構成を簡単にでき、メンテナンス性にも優れる点で好ましい。また、液体Ｌとして、形成手段１２において用いられるインク溶媒と類似するもの、すなわちインク溶媒の成分が少なくとも一つ含まれるものを用いるのも好ましい。

なお、液体Ｌとして、従来の溶剤定着に用いられる溶剤のように、色材粒子の樹脂成分を溶解するものを用いると、均一膜形成には有利であるが、定着手段２０における、記録媒体Ｐの画像面に接触する側の加熱ローラ３０に、インク画像の転写（オフセット）が起こり易くなるため用いることができない。このため、本発明に用いることのできる液体は、従来公知の溶剤定着に用いられる溶剤と明確に区別される。

したがって、本発明に用いることのできる液体は、定着温度、例えば、９０℃での樹脂溶解度が、２０％以下の液体であるのが好ましい。より好ましくは、１５％以下、さらに好ましくは、１０％以下の液体であるのが良い。
このような熱定着促進のための液体としては、上記特性を持つ溶剤であれば、どのような溶剤でも良いが、例えば炭化水素系溶媒としては、ペンタン、イソへプタン、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Ｅ、アイソパーＧ、アイソパーＨ、アイソパーＬ（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；シェルゾール社の商品名）、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）等がある。

ハロゲン置換の炭化水素系溶媒として、フルオロカーボン系溶媒があり、例えば、Ｃ₇ Ｆ₁₆、Ｃ₈Ｆ₁₈等のＣ_nＦ_2n+2で表されるパーフルオロアルカン類（住友３Ｍ社製「フロリナートＰＦ５０８０」、「フローリナートＰＦ５０７０」（商品名）等）、フッ素系不活性液体（住友３Ｍ社製「フローリナートＦＣシリーズ」（商品名）等）、フルオロカーボン類（デュポンジャパンリミテッド社製「クライトックスＧＰＬシリーズ」（商品名）等）、フロン類（ダイキン工業株式会社製「ＨＣＦＣ−１４１ｂ」（商品名）等）、［Ｆ（ＣＦ₂)₄ＣＨ₂ＣＨ₂Ｉ］、［Ｆ（ＣＦ₂）₆Ｉ] 等のヨウ素化フルオロカーボン類（ダイキンファインケミカル研究所製「Ｉ−１４２０」、「Ｉ−１６００」（商品名）等）等がある。
シリコーン液体、シリコーンオイルのシリコン溶媒としては、ジアルキルポリシロキサン（例えば、ヘキサメチルジシロキサン、テトラメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、ヘキサメチルトリシロキサン、ヘプタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、トリフロロプロピルヘプタメチルトリシロキサン、ジエチルテトラメチルジシロキサン等）、環状ジアルキルポリシロキサン（例えば、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、テトラ（トリフロロプロピル）テトラメチルシクロテトラシロキサン、等）、メチルフェニルシリコンオイル（例えば、ＫＦ５６、ＫＦ５８（信越シリコン（株）製商品名）等）。

アルコール類（例えば，エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、フッ化アルコール等）、ケトン類（例えば、メチルエチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン等）、カルボン酸エステル類（例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等）、エーテル類（例えば、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、ハロゲン化炭化水素類（例えば、クロロホルム、ジクロロエタン、メチルクロロホルム等）等が挙げられる。
本発明では、これらの溶媒を単独または混合して用いるのが良い。

制御手段１８は、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６を制御して、必要に応じて、溶媒除去手段１４による記録媒体Ｐ上に形成されたインク画像からのインク溶媒の除去、または、液体塗布手段１６によるインク画像への液体Ｌの塗布を行わせることにより、定着手段２０による定着後の画像に発現する光沢性を制御するものである。制御手段１８による画像光沢性の制御方法については、後に詳述する。

定着手段２０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、加熱ローラ３０および加圧ローラ３２を有している。加熱ローラ３０および加圧ローラ３２は、記録媒体Ｐを挟持して搬送することにより、形成手段１２によって記録媒体Ｐに形成されたインク画像を定着させる。

加熱ローラ３０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３２は、ローラ軸方向に均等な所定の押圧力で記録媒体Ｐを加熱ローラ３０に押圧する。加熱ローラ３０および加圧ローラ３２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、色材粒子が軟化して溶融し、色材を記録媒体Ｐに固着させる。

加熱ローラ３０および加圧ローラ３２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。

加熱ローラ３０および加圧ローラ３２は、その両方を加熱ローラとしてもよい。また、加熱ローラ３０の表面温度および加圧ローラ３２による記録媒体Ｐの押圧力（加熱ローラ３０と加圧ローラ３２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。加熱ローラ３０および加圧ローラ３２の表層を弾性材で構成し、加圧ローラ３２による押圧力によって記録媒体Ｐと加熱ローラ３０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。

また、加熱ローラ３０および加圧ローラ３２に代えて、加熱ベルトおよび加圧ベルトを用いてもよい。
なお、定着手段２０としては、接触加熱定着を行うもの以外にも、ヒータ等による非接触加熱定着を行うものも利用可能であるが、熱効率および定着画像の表面性状の安定性の点から、上述のような構成で接触加熱定着を行うものが好ましい。

搬送手段２２は、搬送手段２２は記録媒体Ｐを保持して形成手段１２から定着手段２０の入り口までを所定の速度で搬送するものであり、無端ベルトである搬送ベルト３４と、搬送ベルト３４を張架して周回させるベルトローラ３６ａ，３６ｂとを有している。ベルトローラ３６ａ，３６ｂは、少なくとも一方が駆動源に接続されて、所定方向（図示例では時計回り）に回転することにより搬送ベルト３４を周回させる。

搬送手段２２は、形成手段１２の位置においては、画像形成における主走査搬送手段として機能し、画像形成に必要な所定の速度で記録媒体Ｐを搬送する。また、搬送手段２２は、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６においても、それぞれにおいて一定の速度で記録媒体Ｐを搬送する。これにより、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去、および液体塗布手段１６によるインク溶媒の塗布が、記録媒体Ｐの搬送方向の前端から後端に亘って均等に行われ、記録媒体Ｐに形成されたインク画像の全面でほぼ均一なインク溶媒量とすることができる。

なお、図１においては、形成手段１２、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６における搬送手段を、同一の搬送手段２２で構成しているが、各工程において搬送速度を違える必要がある場合等には、各工程ごとに、所定の搬送速度で記録媒体Ｐを搬送する搬送手段を、別個に備えればよい。また、搬送手段２２としては、図示例のベルト搬送には限定されず、公知の搬送手段を利用できるが、形成手段１２における画像記録精度の確保、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６における画質の均一性の確保のために、記録媒体Ｐの非画像記録面、または画像記録面の非画像記録領域において、記録媒体Ｐを確実に保持することが重要である。例えば、記録媒体Ｐを搬送ベルト３４の表面に静電吸着させる方法や、搬送ベルト３４側からのバキュームにより吸着させる方法等が好適に例示される。

次に、画像形成装置１０の作用を説明し、制御手段１８による光沢性の制御について詳細に説明する。

記録媒体Ｐは、搬送手段２２によって所定速度で搬送され、形成手段１２によってインク画像が形成され（図１の記録媒体Ｐ１）、次いで、溶媒除去手段１４によってインク画像中のインク溶媒が除去されるか（同図、記録媒体Ｐ２）、あるいは、液体塗布手段１６によってインク画像に液体Ｌが塗布されるか（同図、記録媒体Ｐ３）、あるいは、インク溶媒の除去および液体塗布のいずれも行われずに、定着手段２０へ搬送される。溶媒除去手段１４によるインク溶媒除去の有無、および、液体塗布手段１６による液体塗布の有無は、制御手段１８によって制御される。

上述のように、インク溶媒および液体Ｌは、インク中の色材粒子の樹脂成分および分散樹脂粒子に作用し、色材粒子等を易溶融化させ、熱定着を促進する機能を有する。そのため、インク画像中のインク溶媒の量や液体Ｌの有無が、定着後の画像の光沢性に大きく影響を及ぼす。

具体的には、例えば、インク画像中のインク溶媒の量が多いか、液体Ｌが塗布されていると、色材や色材粒子および分散樹脂粒子が膨潤したり、可塑化されること等により溶融しやすくなり、熱定着が促進される。色材粒子等の粒子形状は、定着手段２０における熱定着によって潰れるか、大きく変形し潰れたようになる。その結果、定着後の画像表面は、インク溶媒の除去および液体Ｌの塗布を行わず、インク溶媒の量を通常の量としたときよりも、凹凸が小さくなり、すなわち表面粗さが小さくなり、画像の光沢性が向上する。

反対に、インク画像中のインク溶媒の量が少なく、液体Ｌも塗布されていないと、色材粒子および分散樹脂粒子は溶融しにくくなり、熱定着は促進されない。色材粒子等の粒子形状は、定着手段２０による熱定着によってもほとんど変形せず、熱定着後も粒子形状が多く残ったままとなる。その結果、定着後の画像表面は、インク溶媒の除去および液体Ｌの塗布を行わず、インク溶媒の量を通常の量としたときよりも凹凸が大きくなり、すなわち表面粗さが大きくなり、画像の光沢性が抑制される。

したがって、記録画像の光沢を上げたいときは、液体塗布手段１６によって液体Ｌを所定量塗布し、光沢を下げたいときは、溶媒除去手段１４によってインク溶媒を所定量除去することにより、定着後に得られる記録画像の光沢性を制御することができる。

制御手段１８は、記録媒体Ｐとして、同じ種類のものを使用し、定着画像の光沢性を変化させたい場合には、所望の光沢性となるように、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６を制御する。また、記録媒体Ｐとして、異なる種類のものを使用する場合には、記録媒体Ｐの種類によって光沢性の制御条件、すなわち同じ光沢性を得るときのインク画像中のインク溶媒量および液体Ｌの量が変わるので、記録媒体Ｐの種類および発現させたい光沢性に応じて、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６を制御する。

図４を参照してさらに具体的に説明する。図４は、制御手段１８によって溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６が制御されて得られる画像について説明する概念図である。図４の上段には、記録媒体Ｐとして、表面粗さが小さく光沢性の高い光沢紙（例えば、アート紙）を用いた場合を示し、下段には、記録媒体Ｐとして表面粗さが大きく光沢性の低い非光沢紙（例えば、上質紙）を用いた場合を示している。

同図上段に示すように、光沢紙に、通常の条件、すなわち溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６のいずれも作動させずに、形成手段１２によって形成されたインク画像をそのまま定着手段２０によって定着した場合、定着後に得られる定着画像（記録画像）は、図４の（ｂ）欄に示すように、光沢紙の表面性状に対応する、光沢性の高い画像である。

光沢紙を用い、液体塗布手段１６によって、形成手段１２によって形成されたインク画像に液体Ｌを塗布した場合には、同図（ａ）欄に示すように、定着画像の光沢性は非常に高くなる。
反対に、溶媒除去手段１４によって、形成手段１２によって形成されたインク画像からインク溶媒を除去し、インク溶媒量を少なくした場合には、同図（ｃ）欄に示すように、定着画像の光沢性は、やや低くなる。

このように、記録媒体Ｐとして、同じ光沢紙を用いた場合でも、制御手段１８によって溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６を制御して、記録媒体Ｐに形成されたインク画像中のインク溶媒の除去または液体Ｌの塗布を行うことにより、定着画像の光沢性を制御することができる。また、このとき、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去量、および、液体塗布手段１６による液体Ｌの塗布量を調整することにより、定着画像の光沢性をさらに細かく制御することができる。

また、非光沢紙に画像を記録する場合にも、上述の光沢紙の例と同様に、定着画像の光沢性を制御できる。例えば、非光沢紙に、通常の条件、すなわち溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６のいずれも作動させずに、形成手段１２によって形成されたインク画像をそのまま定着手段２０によって定着した場合、定着後に得られる定着画像（記録画像）は、図４の（ｅ）欄に示すように、非光沢紙の表面性状に対応する、光沢性のやや低い画像である。

これに対し、溶媒除去手段１４によって記録媒体Ｐ上のインク画像に液体Ｌを塗布した場合には、同図（ｄ）欄に示すように、定着画像の光沢性は高くなり、液体塗布手段１６によって記録媒体Ｐ上のインク画像からインク溶媒を除去した場合には、同図（ｆ）欄に示すように、定着画像の光沢性は低くなる。したがって、同じ非光沢紙を用いた場合でも、制御手段１８による溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６の制御によって、定着画像の光沢性を制御することができる。

さらに、上段の光沢紙の場合と、下段の非光沢紙の場合を比較するとわかるように、（ｄ）欄に示すように、非光沢紙を用いて光沢性を高く制御することにより、光沢紙を用いて通常の条件で記録した画像と同程度の高い光沢性を有する画像を得ることもでき、また、光沢紙を用いて光沢性を低く制御することにより、非光沢紙を用いて通常の条件で記録した画像と同程度のやや低い光沢性を有する画像を得ることもできる。すなわち、画像形成装置１０によれば、記録媒体Ｐの種類によらず、所望の光沢性を有する画像を得ることができる。

このようにして、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去または液体塗布手段１６による液体Ｌの塗布が行われた記録媒体Ｐは、続いて、定着手段２０に搬送される。そして、定着手段２０によって加熱されながら挟持搬送されることにより、記録媒体Ｐ上のインク画像の定着が行われ、所望の光沢性を有する記録画像を得る。

なお、画像形成装置１０において、制御手段１８は、１つの記録媒体Ｐに対しては、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去、および液体塗布手段１６による液体Ｌの塗布のいずれか一方を行うことにより、記録媒体Ｐに記録される画像の光沢性を制御できる。しかし、本発明はこれに限定されず、１つの記録媒体Ｐに対して、インク溶媒の除去と、液体Ｌの塗布の両方を行ってもよい。例えば、本実施形態においては、記録媒体Ｐの搬送方向に対して、溶媒除去手段１４が液体塗布手段１６よりも上流側に配置されているので、記録媒体Ｐのインク画像中のインク溶媒を溶媒除去手段１４で除去した後に、液体塗布手段１６によって液体Ｌを塗布することができる。そのため、形成手段１２によるインク画像形成におけるインク溶媒量のばらつきがある場合や、インク画像形成後に同一の記録媒体Ｐでインク溶媒量に偏りが生じる場合などには、溶媒除去手段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した後、液体塗布手段１６によって液体Ｌを均一に塗布することにより、インク画像全体で安定した画質の定着画像を得ることもできる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。
図１の実施形態では、記録媒体Ｐの搬送方向において、溶媒除去手段１４の下流側に液体塗布手段１６を配置し、例えば、溶媒除去手段１４によって一旦インク溶媒を除去した後、液体塗布手段１６によって液体Ｌを塗布することも可能としていたが、本発明の画像形成装置において、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６の配置は、図１の例とは異なるものであってもよい。溶媒除去手段１４は、形成手段１２と定着手段２０との間であれば、液体塗布手段１６との関係は、どちらが先でもよい。また、液体塗布手段１６は、形成手段１２の上流側でもよい。

例えば、図５（Ａ）に示すように、溶媒除去手段１４が、液体塗布手段１６よりも記録媒体Ｐの搬送方向下流側（図中右側）に配置されていてもよい。この場合、溶媒除去手段１４の直後に定着手段２０を配置できるので、溶媒除去手段１４によってインク溶媒を除去された後、すぐに定着手段２０によって定着することにより、インク溶媒除去後にインク画像が自然乾燥により乾燥しすぎるなどによる、定着手段２０による定着性の低下を防止することができる。また、液体塗布手段１６によって液体Ｌを塗布した後に、溶媒除去手段１４によって液体Ｌを除去することも可能であり、この場合、液体塗布手段１６による液体Ｌの塗布量の微調整を行うこともできる。

また、図５（Ｂ）に示すように、液体塗布手段１６を形成手段１２よりも上流側に配置し、形成手段１２によるインク画像の形成の前に、記録媒体Ｐのインク画像形成領域に液体Ｌを塗布する形態としてもよい。

次に、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、本発明のインクジェット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。

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。

図６は、本発明に係る静電式インクジェット画像形成装置の一実施形態の概略構成を示す概念図である。同図に示す画像形成装置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、溶媒除去手段１４と、液体塗布手段１６と、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６の制御手段１８と、定着手段７０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。

なお、図６の画像形成装置６０において、溶媒除去手段１４、液体塗布手段１６、および制御手段１８は、図１の画像形成装置１０における溶媒除去手段１４、液体塗布手段１６、および制御手段１８と同様のものであるので、それぞれ同じ符号を付し、同様の構成部分については詳細な説明を省略する。また、図６の画像形成装置６０における記録手段６６および定着手段７０は、図１の画像形成装置１０における形成手段１２および定着手段２０にそれぞれ対応するものである。

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。

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６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。

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。

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、排出ローラ９６とを備えている。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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、定着手段７０に搬送され、定着手段７０において定着処理が施された後、排出ローラ９６によって排紙トレイ７８に排紙される。

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。

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。

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。

図７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７（Ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のVII−VII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。

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。

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６参照）によって、所定方向、図７（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。

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。

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７（Ａ）における左右方向、図７（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

次に、本発明の特徴とする部分である溶媒除去手段１４、液体塗布手段１６、およびこれらを制御して記録画像の光沢を制御する制御手段１８について説明する。
溶媒除去手段１４、液体塗布手段１６および制御手段１８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、溶媒除去手段１４は、記録手段６６によって記録媒体Ｐ上に記録（形成）されたインク画像のインク溶媒を除去するものであり、液体塗布手段１６は、インク画像上に液体Ｌを塗布するものである。そして、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去および液体塗布手段１６による液体Ｌの塗布は、制御手段１８によって制御される。また、さらには、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去量、および、液体塗布手段１６による液体Ｌの塗布量が、制御手段１８によって調整される。

画像形成装置６０において、液体塗布手段１６によって塗布される液体Ｌは、インクジェットヘッド１０８に供給されるインクＱを構成するインク溶媒と同一のものである。液体塗布手段１６のノズル２６およびポンプ２８は、インクタンク１１６に備えられたインク溶媒（分散溶媒）のタンクに接続されている。

制御手段１８は、図示しない指示入力手段に接続されており、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、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６を制御する。

次に、定着手段７０について説明する。
定着手段７０は、記録手段６６によって記録媒体Ｐに記録された画像を加熱定着するもので、加熱ローラ１３０および加圧ローラ１３２を備えている。加熱ローラ１３０および加圧ローラ１３２は、記録媒体Ｐを挟持して搬送することにより、記録媒体Ｐに記録（形成）されたインク画像を定着させるものであり、上述の画像形成装置１０（図１参照）における加熱ローラ３０および加圧ローラ３２と同様の構成を有するので、その構成の説明を省略する。

なお、加熱ローラ１３０および加圧ローラ１３２は、その両方を加熱ローラとしてもよく、また、加熱ローラ１３０の表面温度および加圧ローラ１３２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。

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。

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、定着手段７０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。

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、制御手段１８に伝達され、制御手段１８によって、入力された指示に応じて溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６が制御される。

例えば、記録媒体Ｐに光沢性の高い画像を記録する指示が入力されていた場合には、制御手段１８による制御によって液体塗布手段１６が作動するように設定され、液体塗布手段１６からの液体Ｌの塗布量が調整される。一方、記録媒体Ｐに光沢を抑えた画像を記録する指示が入力されていた場合には、制御手段１８による制御よって溶媒除去手段１４が作動するように設定され、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去量が調整される。また、指示された光沢性が、通常の条件で得られるものであれば、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６のいずれも作動されない。

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、溶媒除去手段１４または液体塗布手段１６の作動を設定し、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去量および液体塗布手段１６からの液体Ｌの塗布量を設定する。

このような光沢性の指示入力は、画像形成装置６０によって形成される画像ごとに設定され、溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６のそれぞれが、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作動するように制御されてもよい。

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。

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。

画像記録後の記録媒体Ｐは、搬送ベルト８２によって溶媒除去手段１４および液体塗布手段１６の位置に搬送され、制御手段１８の制御により設定された条件で、溶媒除去手段１４によるインク溶媒の除去、または、液体塗布手段１６による液体Ｌの塗布が行われる。その後、記録媒体Ｐは、搬送ベルト８２によって更に搬送されて、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、定着手段７０に供給される。

定着手段７０において、加熱ローラ７２および加圧ローラ７４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、画像定着装置６０から排出され、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。

以上、本発明に係るインクジェット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。

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一実施形態の概略構成を示す模式的断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のインクジェット画像形成装置の他の実施形態の概略構成を示す模式的断面図である。（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明のインクジェット画像形成装置の他の実施形態の概略構成を示す模式的断面図である。本発明のインクジェット画像形成装置１０によって得られる画像について説明する概念図である。（Ａ）および（Ｂ）は、本発明のインクジェット画像形成装置の他の実施形態の概略構成を示す模式的断面図である。本発明のインクジェット画像形成装置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。（Ａ）は、吐出ヘッド１６０の一部を示す模式的断面図、（Ｂ）は、（Ａ）のVII−VII線における模式的断面図である。

符号の説明

１０、４０、５０、６０インクジェット画像形成装置
１２形成手段
１４溶媒除去手段
１６液体塗布手段
１８制御手段
２０定着手段
２２搬送手段
２６ノズル
２８ポンプ
３０加熱ローラ
３２加圧ローラ
３４搬送ベルト
３６ａ、３６ｂベルトローラ
３８インクジェットヘッド
４０液体供給装置
６１筐体
６２保持手段
６４搬送手段
６６記録手段
６８調整手段
７０定着手段
７２溶媒回収手段
７４給紙トレイ
７６ピックアップローラ
７８排紙トレイ
８０搬送ローラ対
８２搬送ベルト
８４ａ、８４ｂベルトローラ
８６導電性プラテン
８８帯電器
９０除電器
９２分離爪
９６排出ローラ
９８スコロトロン帯電器
１００、１０６高圧電源
１０２コロトロン除電器
１０４交流電圧源
１０８インクジェットヘッド
１１０ヘッドドライバ
１１２インク循環機構
１１４位置検出器
１１６インクタンク
１１８ａインク供給路
１１８ｂインク回収路
１２０溶媒除去手段
１２２液体塗布手段
１２４制御部
１２６ノズル
１２８ポンプ
１３０加熱ローラ
１３２加圧ローラ
１３４活性炭フィルタ
１３６排出ファン
１６０吐出ヘッド
１６２ヘッド基板
１６４インクガイド
１６４ａ先端部
１６４ｂ基部
１６６ノズル基板
１６８吐出電極
１７０ａ、１７０ｂ絶縁層
１７２ガード電極
１７４ノズル
１７６浮遊導電板
１７８インク流路

Claims

少なくとも色材を含む粒子と溶媒とを含有するインクを用いて記録媒体に画像を形成する形成手段、および、前記形成手段によって形成された画像の熱定着を行う定着手段を備えるインクジェット画像形成装置であって、
前記定着手段による熱定着の前に、前記画像を形成するインク中の溶媒を除去する溶媒除去手段と、
前記インクによって形成される前記画像の熱定着を促進する定着補助液を前記記録媒体に塗布する液体塗布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。
さらに、前記溶媒除去手段による前記画像を形成するインク中の溶媒の除去の有無、および、前記液体塗布手段による前記定着補助液の塗布の有無、を制御することにより、定着後の前記画像の光沢性を制御する制御手段を有す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装置。
前記制御手段は、定着後の前記画像が発現すべき光沢性および前記記録媒体の種類の少なくとも一方に応じて、前記溶媒除去手段による前記画像を形成するインク中の溶媒の除去量、および、前記液体塗布手段による前記定着補助液の塗布量、の少なくとも一方を調整するものであることを特徴とする請求項２に記載のインクジェット画像形成装置。
前記定着手段は、前記記録媒体に加熱部材を接触させて前記画像を定着するものであ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装置。
少なくとも色材を含む粒子と溶媒とを含有するインクを用いて記録媒体に画像を形成し、前記画像を熱定着することにより記録画像を得るインクジェット画像形成方法であって、
前記画像の熱定着の前に行われる前記画像を形成するインク中の溶媒の除去の有無、および、前記インクによって形成される画像の熱定着を促進する定着補助液の前記記録媒体への塗布の有無、を制御することにより、定着後の前記画像の光沢性を制御することを特徴とするインクジェット画像形成方法。
前記記録画像が発現すべき光沢性および記録媒体の種類の少なくとも一方に応じて、前記画像を形成するインク中の溶媒の除去量、および、前記定着補助液の塗布量、の少なくとも一方が調整されることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット画像形成方法。