JP5480661B2 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に係り、特に、多数のドラムを介して搬送される記録媒体に対して、インクジェットヘッドから水性紫外線硬化型インクで印字を行い、印字後の記録媒体を乾燥し、定着するインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。

従来、水性紫外線硬化型インクを用いるインクジェット記録方法では、紙などの記録媒体にインク水分が染み込み、記録媒体がこのインク水分を吸収することにより記録媒体が膨張変形し、カックルと呼ばれる皺が生じ、乾燥後も皺やカールが残り、画像品質の低下を招いている。

また、紫外線照射時に、インク中に水分が存在すると、インク硬化が効率良く進行せず、高速定着を実現することができないという問題があった。

これに対して、例えば、特に水性紫外線硬化型インクを用いたものではないが、皺やカールの発生を抑制するために、枚葉の印刷紙を円筒状の印刷紙吸着ローラの外周面に設けた複数の吸気孔を介して吸引し、円筒状の印刷紙吸着ローラの表面に密着させて回転移動し、印刷紙吸着ローラの外周部の適所に印刷紙を乾燥するための熱風乾燥域及び冷却乾燥域を設け、印刷紙をこれらの乾燥域を通して乾燥させるようにした乾燥装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

また、例えば、シート搬送部材によって搬送されるシート上のインクを短時間で乾燥させるために、インクジェットヘッドの複数のノズルからシートの印字面にインクを噴き付けて印字した後、シート搬送部材から分離されたシートをその印字面が外側を向くように回転体の外周面に吸着し、回転体の外周面に対向するように配置された発熱体によりシートのインクを乾燥させるようにしたインクジェット記録装置が知られている（例えば、特許文献２等参照）。

また、例えば、シートを安定的に移送させて乾燥効率を向上させ、均一に乾燥させて高品質の印刷を可能とするために、シート裏面の乾燥を促進するために予め熱した気体をシート裏面に向けて吹き出す気体吹出手段を備えた第１中間胴と、シートを吸着保持する気体吸引手段を有する第２中間胴の周辺部にシートを乾燥させる照射ランプを有する乾燥装置を配置した両面枚葉印刷機が知られている（例えば、特許文献３等参照）。

また、例えば、水性紫外線硬化型インクを用いた画像形成方法において、記録媒体上での高速定着を実現するために、画像への熱風吹き付け手段によって画像に熱風を吹き付けて水や揮発成分を蒸発させた後に、紫外線照射手段によって最大強度の紫外線を照射することで画像を硬化し定着させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献４等参照）。

特開２００２−１４４５２８号公報 特開２００８−１７９０１２号公報 特開２００５−２２３９８号公報 特開２００７−２４５６５３号公報

しかしながら、水性紫外線硬化型インクを用いるインクジェット記録装置においては、ドラムにて記録媒体を吸引拘束させつつ乾燥させた後に、同一ドラム上に記録媒体が吸引拘束された状態で、紫外線照射による定着を行うと、記録媒体の記録面側がドラム形状にならった凸状のカールが発生してしまうという問題がある。

また、記録媒体を吸引拘束するドラムの吸引孔により記録媒体のその部分がわずかではあるが凹み、凹んだ状態のまま定着されてしまい、定着ムラや乾燥ムラによる定着ムラあるいは光沢ムラが発生するという問題もあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、皺やカールの発生がなく、定着ムラや光沢ムラ等の画像ムラのない高画質で高品位の画像形成が可能であるインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、記録媒体の記録面に水性紫外線硬化型インクを吐出する液体吐出ヘッドと、前記水性紫外線硬化型インクが付着し画像が形成された前記記録媒体を、外周面に形成された吸引孔を介して、前記記録面の裏面側を前記外周面に吸着し拘束して搬送する吸引拘束胴、及び前記吸引拘束胴の外周面に対向して配置された熱風乾燥手段とを有する拘束乾燥ユニットと、前記拘束乾燥ユニットの下流側に、前記記録媒体の先端を保持し、前記記録面の裏面側を凸形状に湾曲させて搬送する渡し搬送手段と、前記渡し搬送手段の下流側に前記記録媒体の記録面に形成された画像に紫外線を照射する紫外線照射手段を有する定着ユニットと、を備え、さらに、前記記録媒体の前記吸引拘束胴への吸着を補助する吸着補助手段を有し、前記吸着補助手段は、前記熱風乾燥手段の上流側に、前記吸引拘束胴に対向して配置された送風手段であり、前記記録媒体の幅方向の端部側に向かって斜めに送風することを特徴とするインクジェット記録装置を提供する。
また、請求項２に示すように、前記送風手段は、前記記録媒体後端側で風力が大きくなるように送風することを特徴とする。

これにより、画像が形成された記録媒体は定着前に拘束乾燥ユニットにおいて充分熱風乾燥されるのでカックルの発生が抑制され、またその後乾燥時のカール方向とは逆向きに曲げて搬送するようにしたため、皺やカールがなく、定着ムラや光沢ムラなどの画像ムラのない高画質、高品位の画像形成が可能となる。

また、請求項３に示すように、前記渡し搬送手段の下流側で、前記紫外線照射手段の上流側に前記記録媒体を平滑にする平滑化手段を備えたことを特徴とする。

これにより、平滑化手段により皺やカールが抑えられた後に定着されるので、皺やカールがなく、定着ムラや光沢ムラなどの画像ムラのない高画質、高品位の画像形成が可能となる。

また、請求項４に示すように、前記定着ユニットは、前記記録媒体を外周面に巻き付けて搬送する定着胴と、該外周面に対向して配置された前記紫外線照射手段とを有し、前記平滑化手段は、前記記録媒体を前記定着胴に押圧する押圧ローラであることを特徴とする。

このように、押圧ローラで記録媒体を押圧しても、乾燥後であるので、画像面に接触することが可能であり、ローラという簡易な構成で記録媒体を平滑化することができる。

また、請求項５に示すように、前記送風手段は、前記記録媒体後端側に向かって斜めに送風することを特徴とする。

このように、吸着補助手段を設けることにより、吸引拘束胴の吸引のみでは対応できない記録媒体の厚さや大きさの変更に対しても吸着皺の発生を抑制することが可能となる。

また、請求項６に示すように、前記渡し搬送手段は、前記記録媒体の記録面側を乾燥する乾燥手段を有することを特徴とする。

また、請求項７に示すように、前記渡し搬送手段の前記乾燥手段は、前記記録媒体の記録面側に熱風を吹き付けて乾燥する手段であることを特徴とする。

このように、渡し搬送手段に乾燥手段を設けることで、拘束乾燥ユニットの拘束乾燥胴における吸引孔等による乾燥ムラを均一化することが可能となる。

また、請求項８に示すように、前記渡し搬送手段は、前記記録媒体を前記記録面の裏面側を凸形状に湾曲させて搬送するためのリブ付きガイド部材を備えたことを特徴とする。

これにより、渡し搬送手段は、記録媒体を確実に記録面の裏面側が凸形状となるようにして搬送することが可能となる。

また、請求項９に示すように、前記拘束乾燥ユニットは、前記熱風乾燥手段から吹き出された熱風を前記吸引拘束胴の外周面側に向けるための整流板を備えたことを特徴とする
。

これにより、拘束乾燥ユニットにおける、熱効率の向上と排気性の向上を図ることができる。

また、同様に前記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、記録媒体の記録面に水性紫外線硬化型インクを吐出するインク吐出工程と、前記水性紫外線硬化型インクが付着し画像が形成された前記記録媒体を、ドラム外周面に形成された吸引孔を介して、前記記録面の裏面側を前記外周面に吸着し拘束して搬送しながら、前記記録媒体の記録面に熱風をあてて乾燥する拘束乾燥工程と、前記拘束乾燥工程で乾燥された前記記録媒体の先端を保持し、前記記録面の裏面側を凸形状に湾曲させて搬送する渡し搬送工程と、前記渡し搬送工程を介して搬送された前記記録媒体の記録面に形成された画像に紫外線を照射して定着する定着工程と、を備え、さらに、前記記録媒体の前記外周面への吸着を補助する工程を有し、前記記録媒体の前記外周面への吸着を補助する工程は、前記拘束乾燥工程により前記記録媒体の記録面に熱風をあてる前に、前記外周面に対向して配置された送風手段によって、前記記録媒体の幅方向の端部側に向かって斜めに送風することを特徴とするインクジェット記録方法を提供する。

これにより、画像が形成された記録媒体は定着前に拘束乾燥工程において充分熱風乾燥されるのでカックルの発生が抑制され、またその後乾燥時のカール方向とは逆向きに曲げて搬送するようにしたため、皺やカールがなく、定着ムラや光沢ムラなどの画像ムラのない高画質、高品位の画像形成が可能となる。

また、請求項１１に示すように、前記拘束乾燥工程で乾燥した前記記録媒体を、前記定着工程で定着する前に、前記記録媒体を平滑にする平滑化工程を有することを特徴とする。

このように、定着前に平滑化を行うようにしたため、記録媒体の皺をとることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、画像が形成された記録媒体は定着前に拘束乾燥ユニットにおいて充分熱風乾燥されるのでカックルの発生が抑制され、またその後乾燥時のカール方向とは逆向きに曲げて搬送するようにしたため、皺やカールがなく、定着ムラや光沢ムラなどの画像ムラのない高画質、高品位の画像形成が可能となる。

本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略構成図である。 本実施形態のインクジェット記録装置のシステム構成を示す要部ブロック図である。 本実施形態のインクジェット記録装置の主要部を示す構成図である。 乾燥ドラムの熱風乾燥手段が設置された部分を拡大して示す構成図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係るインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法について詳細に説明する。

図１は、本発明に係るインクジェット記録装置の一実施形態を示す概略構成図である。

このインクジェット記録装置１００は、描画部１１６の圧胴（描画ドラム１７０）に保持された記録媒体１２４の記録面にインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから複数色の水性紫外線硬化型のインクを打滴して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの打滴前に記録媒体１２４上に処理液（インク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含む）を付与し、処理液とインク液を反応させて記録媒体１２４上に画像形成を行う２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。

すなわち、図１に示すように、インクジェット記録装置１００は、主として、給紙部１１２、処理液付与部１１４、描画部１１６、乾燥部１１８、定着部１２０、及び排紙部１２２を備えて構成されている。

給紙部１１２は、記録媒体１２４を処理液付与部１１４に供給する機構であり、当該給紙部１１２には、枚葉紙である記録媒体１２４が積層されている。給紙部１１２には、給紙トレイ１５０が設けられ、この給紙トレイ１５０から記録媒体１２４が一枚ずつ処理液付与部１１４に給紙されるようになっている。記録媒体１２４の浮き上がりを防止するために、給紙トレイ１５０は外面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。

本実施形態のインクジェット記録装置１００においては、記録媒体１２４として、紙種や大きさ（用紙サイズ）の異なる複数種類の記録媒体１２４を使用することができる。給紙部１１２において各種の記録媒体をそれぞれ区別して集積する複数の用紙トレイ（図示省略）を備え、これら複数の用紙トレイの中から給紙トレイ１５０に送る用紙を自動で切り換える態様も可能であるし、必要に応じてオペレータが用紙トレイを選択し、若しくは交換する態様も可能である。なお、本例では、記録媒体１２４として、枚葉紙（カット紙）を用いるが、連続用紙（ロール紙）から必要なサイズに切断して給紙する構成も可能である。

処理液付与部１１４は、記録媒体１２４の記録面に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１１６で付与されるインク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含み、処理液とインクとが接触することによりインクと凝集反応を起こし、インクは色材と溶媒との分離が促進され、インク着弾後の滲みや着弾干渉（合一）あるいは混色が発生せず高品位画像の形成が可能となる。なお、処理液としては、凝集剤の他に必要に応じてさらに他の成分を用いて構成することもできる。インク組成物と共に処理液を用いることで、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い描画性（例えば、細線や微細部分の再現性）に優れた画像が得られる。

図１に示すように、処理液付与部１１４は、給紙胴１５２、処理液ドラム１５４、及び処理液塗布装置１５６を備えている。処理液ドラム１５４は、記録媒体１２４を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム１５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１５５を備え、この保持手段１５５の爪と処理液ドラム１５４の周面の間に記録媒体１２４を挟み込むことによって記録媒体１２４の先端を保持できるようになっている。処理液ドラム１５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより記録媒体１２４を処理液ドラム１５４の周面に密着保持することができる。

処理液ドラム１５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置１５６が設けられる。記録媒体１２４は、処理液塗布装置１５６によって記録面に処理液が塗布される。

処理液付与部１１４で処理液が付与された記録媒体１２４は、処理液ドラム１５４から中間搬送部１２６（第１渡し胴搬送手段）を介して描画部１１６の描画ドラム１７０へ受け渡される。

描画部１１６は、描画ドラム１７０、及びインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙを備えている。なお、図１では図示を省略しているが、描画ドラム１７０に対してインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙの手前側に記録媒体１２４の皺をとるための用紙抑えローラを配置するようにしても良い。

描画ドラム１７０は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１７１を備え、記録媒体の先端部を保持固定するようになっている。また、描画ドラム１７０は、外周面に複数の吸引孔を有し、負圧によって記録媒体１２４を描画ドラム１７０の外周面に吸着させる。これにより、用紙浮きによるヘッドとの接触が回避され、用紙ジャムが防止される。また、ヘッドとのクリアランス変動による画像ムラが防止される。

このように描画ドラム１７０に固定された記録媒体１２４は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから水性紫外線硬化型のインクが打滴される。

インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙは、それぞれ記録媒体１２４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型のインクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）であり、そのインク吐出面には、画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズルが複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙは、記録媒体１２４の搬送方向（描画ドラム１７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置されている。

描画ドラム１７０上に密着保持された記録媒体１２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体１２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体１２４の記録面に画像が形成されるようになっている。

なお、本例では、ＣＭＹＫ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は限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定されない。

以上のように構成された描画部１１６により、記録媒体１２４に対してシングルパスで描画を行うことができる。これにより、高速記録及び高速出力が可能であり、生産性を高めることができる。

描画部１１６で画像が形成された記録媒体１２４は、描画ドラム１７０から中間搬送部１２８（第２渡し胴搬送手段）を介して、乾燥部１１８の乾燥ドラム１７６へ受け渡される。

乾燥部１１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム１７６及び溶媒乾燥装置１７８を備えている。

乾燥ドラム１７６は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１７７を備え、この保持手段１７７によって記録媒体１２４の先端を保持するとともに、ドラム外周表面に吸引孔（図示省略）を有し、負圧により記録媒体１２４を乾燥ドラム１７６に吸着できるようになっている。また乾燥ドラム１７６の外周面に対向するように、送風手段１８０（吸着補助手段）と溶媒乾燥装置１７８が設けられている。

送風手段１８０は、記録媒体１２４の乾燥ドラム１７６への吸着を補助するためのものであり、記録媒体１２４の幅方向の端部側に向かって斜めに風を当てて、保持手段１７７によってその先端を保持された記録媒体１２４が、先端側から後端側に向かって、皺が発生することなく確実に吸着されるようにするものである。

溶媒乾燥装置１７８は、乾燥ドラム１７６の外周面に対向する位置に配置され、ＩＲヒータ等とファンの組み合わせを複数配置した熱風乾燥手段１８２で構成されている。熱風乾燥手段１８２の各熱風噴出しノズルから記録媒体１２４に向けて吹き付けられる熱風の温度と風量を適宜調節することにより、様々な乾燥条件を実現することができる。記録媒体１２４は記録面が外側を向くように、乾燥ドラム１７６の外周面に吸着拘束されて搬送され、この記録面に対して上記ＩＲヒータ及び温風噴出しノズルによる乾燥処理が行われる。

また、乾燥ドラム１７６は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を有している。これにより記録媒体１２４を乾燥ドラム１７６の周面に密着保持することができる。また、負圧吸引を行うことにより、記録媒体１２４を乾燥ドラム１７６に拘束することができるので、記録媒体１２４のカックルを防止することができる。

乾燥部１１８で乾燥処理が行われた記録媒体１２４は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部１３０（第３渡し胴搬送手段）を介して定着部１２０の定着ドラム１８４に受け渡される。

定着部１２０は、定着ドラム１８４、押圧ローラ１８８（平滑化手段）、及び紫外線光源１９０（紫外線照射手段）で構成される。定着ドラム１８４は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１８５を備え、この保持手段１８５によって記録媒体１２４の先端を保持できるようになっている。

定着ドラム１８４の回転により、記録媒体１２４は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して、押圧ローラ１８８による平滑化処理が行われた後、紫外線光源１９０からの紫外線照射による硬化・定着が行われる。

押圧ローラ１８８は、インクが乾燥された記録媒体１２４を加圧することによって記録媒体１２４を平滑化するものである。

また、紫外線光源１９０は、記録媒体１２４上に吐出された水性紫外線硬化型インクによって形成された画像に紫外線を照射して、インクの定着を行うものである。

なお、定着ドラム１８４の外周面に対向して記録媒体１２４に形成された画像の検査を行うインラインセンサを設けてもよい。インラインセンサは、記録媒体１２４に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、例えばＣＣＤラインセンサを好適に用いることができる。

定着部１２０に続いて排紙部１２２が設けられている。排紙部１２２には、排紙ユニット１９２が設置される。定着部１２０の定着ドラム１８４から排紙ユニット１９２までの間に、渡し胴１９４、搬送チェーン１９６が設けられている。搬送チェーン１９６は、張架ローラ１９８に巻き掛けられている。定着ドラム１８４を通過した記録媒体１２４は、渡し胴１９４を介して、搬送チェーン１９６に送られ、搬送チェーン１９６から排紙ユニット１９２へと受け渡される。

また、図１には示されていないが、本例のインクジェット記録装置１００は、上記構成の他、各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙにインクを供給するインク貯蔵／装填部、処理液付与部１１４に対して処理液を供給する手段を備えるとともに、各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行うヘッドメンテナンス部や、用紙搬送路上における記録媒体１２４の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。

図２は、インクジェット記録装置１００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１００は、通信インターフェース８０、システム制御部（システムコントローラ）８２、画像メモリ８４、モータドライバ８６、ヒータドライバ８８、プリント制御部９０、メンテナンス制御部９２、ヘッドドライバ９４等を備えている。

通信インターフェース８０は、ホストコンピュータ９６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８０にはＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、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を搭載してもよい。ホストコンピュータ９６から送出された画像データは通信インターフェース８０を介してインクジェット記録装置１００に取り込まれ、一旦画像メモリ８４に記憶される。

画像メモリ８４は、通信インターフェース８０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、システム制御部８２を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ８４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。

システム制御部８２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１００の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システム制御部８２は、通信インターフェース８０、画像メモリ８４、モータドライバ８６、ヒータドライバ８８等の各部を制御し、ホストコンピュータ９６との間やヒータ９９を制御する制御信号を生成する。

画像メモリ８４には、システム制御部８２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、画像メモリ８４は、書き換え不能な記憶手段であってもよいし、ＥＥＰＲＯＭのような書き換え可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ８４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利用するようにしてもよい。

また、システム制御部８２には、各種制御プログラムを格納したＥＥＰＲＯＭ８５や画像データに対して各種画像処理を施す画像処理部８７が接続されている。システム制御部８２からの指令に応じて、ＥＥＰＲＯＭ８５から制御プログラムが読み出され、実行される。なお、ＥＥＰＲＯＭ８５は、動作パラメータ等の記憶手段と兼用するようにしてもよい。

モータドライバ８６は、システム制御部８２からの指示にしたがってモータ９８を駆動するドライバである。図２には、インクジェット記録装置１００の各部に配置されるモータ（アクチュエータ）を代表して符号９８で表示している。例えば、図２のモータ９８には、図１の中間搬送部１２６、１２８、１３０や給紙胴１５２、処理液ドラム１５４、描画ドラム１７０、乾燥ドラム１７６、定着ドラム１８４などを駆動するモータなどが含まれる。

ヒータドライバ８８は、システム制御部８２からの指示にしたがって、ヒータ９９を駆動するドライバである。図２には、インクジェット記録装置１００に備えられる複数のヒータを代表して符号９９で表示している。例えば、図２に示すヒータ９９には、図１に示す処理液付与部１１４のヒータや乾燥部１１８のＩＲヒータなどが含まれる。

なお、システム制御部８２には、この他にメンテナンス制御部９２が接続されている。メンテナンス制御部９２は、システム制御部８２からの指示にしたがって、キャップ及びクリーニングブレードを含むメンテナンスユニット（図示省略）を駆動するメンテナンス駆動部９３を制御するものである。

プリント制御部９０は、システム制御部８２の制御に従い、画像メモリ８４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、印字に先立ち、処理液付与ドライバ９５を制御して、処理液塗布装置１５６から記録媒体１２４に対して処理液を付与するとともに、生成した印字データ（ドットデータ）をヘッドドライバ９４に供給する制御部である。プリント制御部９０において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ９４を介してインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙの吐出液滴量（打滴量）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。

また、システム制御部８２には、紫外線光源１９０を制御するＵＶ照射手段ドライバ９７が接続されている。

図３に、本実施形態のインクジェット記録装置１００の主要部である処理液付与部１１４、描画部１１６、乾燥部１１８及び定着部１２０を拡大して示し、本発明に係るインクジェット記録装置についてさらに詳しく説明する。

図３に示すように、処理液ドラム１５４、中間搬送部１２６（第１渡し胴搬送手段）、描画ドラム１７０、中間搬送部１２８（第２渡し胴搬送手段）、乾燥ドラム１７６、中間搬送部１３０（第３渡し胴搬送手段）及び定着ドラム１８４が、並んで配置され、それぞれのドラムにより記録媒体１２４が搬送され、搬送されるうちに処理液付与、描画、乾燥、定着（硬化）が順に行われるようになっている。

各中間搬送部（第１渡し胴搬送手段１２６、第２渡し胴搬送手段１２８、第３渡し胴搬送手段１３０）は、それぞれリブ付きのガイド部材１２７、１２９、１３１を備え、回転軸を挟んで１８０度対向する方向に延びたアームの先端部の保持爪（図示省略）が記録媒体１２４の先端部を把持して回転軸の回りを回転し、記録媒体１２４の後端部はフリーの状態で、それぞれガイド部材（１２７、１２９、１３１）に沿って記録媒体１２４を記録面の裏面側が凸になるようにして搬送するように構成されている。

なお、中間搬送部１２６、１２８、１３０は、チェーングリッパを用いて、記録媒体１２４を掴んで、裏面側を凸にして搬送するように構成してもよい。

本実施形態のインクジェット記録装置１００は、記録媒体１２４の記録面上に画像を記録するものであり、記録媒体１２４としては、特に制限はないが、一般のオフセット印刷などに用いられる、所謂上質紙、コート紙、アート紙などのセルロースを主体とする一般印刷用紙を用いることができる。セルロースを主体とする一般印刷用紙は、水性インクを用いた一般のインクジェット法による画像記録においては比較的インクの吸収、乾燥が遅く、打滴後に色材移動が起こりやすく、画像品質が低下しやすいが、本実施形態のインクジェット記録装置１００では、色材移動を抑制して色濃度、色相に優れた高品位の画像記録が可能である。

なお、記録媒体の中でも、一般のオフセット印刷などに用いられる所謂塗工紙が好ましい。塗工紙は、セルロースを主体とした一般に表面処理されていない上質紙や中性紙等の表面にコート材を塗布してコート層を設けたものである。塗工紙は、通常の水性インクジェットによる画像形成においては、画像の光沢や擦過耐性など、品質上の問題を生じやすいが、本実施形態のインクジェット記録装置１００では、光沢ムラが抑制されて光沢性、耐擦性の良好な画像を得ることができる。特に、原紙と無機顔料を含むコート層とを有する塗工紙を用いるのが好ましく、原紙とカオリン及び／又は重炭酸カルシウムを含むコート層とを有する塗工紙を用いるのがより好ましい。具体的には、アート紙、コート紙、軽量コート紙、又は微塗工紙がより好ましい。

前述したように、処理液付与部１１４は、記録媒体１２４の記録面に処理液を付与するものである。

処理液塗布装置１５６によって記録面に処理液が塗布される処理液の膜厚は、描画部１１６のインクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから打滴されるインクの液滴径より充分に小さいことが望ましい。例えば、インクの打滴量が２ｐｌ（ピコリットル）のときには、液滴の平均直径は１５．６μｍである。このとき、処理液の膜厚が大きい場合には、インクドットが記録媒体１２４の表面に接触することなく、処理液内で浮遊する。そこで、インクの打滴量が２ｐｌのときに着弾ドット径を３０μｍ以上得るためには、処理液の膜厚を３μｍ以下にすることが望ましい。

処理液塗布装置１５６は、図示は省略するが、主として処理液容器、計量ローラ、塗布ローラによって構成されている。処理液容器には、処理液が貯留されており、この処理液に計量ローラの一部が浸漬される。計量ローラとしては、金属ローラ及び金属ローラ表面にセラミックコーティングを施したローラ周面に一定の線数で規則正しく多数のセルが形成されたアニロックスローラが好適に用いられる。金属ローラの材質としては鉄及びＳＵＳ等が用いられる。材質として鉄を用いた場合には、表面の親水性の向上、耐磨耗性の向上及び防錆性を向上させるため、表面にクロム等のメッキを施してもよい。アニロックスローラのセル構造としては、例えば、線数１５０線以上４００線以下、セル深さ２０μｍ以上７５μｍ以下、セル容量３０ｃｍ^３／ｍ^２以上６０ｃｍ^３／ｍ^２以下のものを好適に用いることができる。計量ローラの直径は、例えば２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下で形成される。

計量ローラは回動自在に支持されるとともに不図示のモータに連結され、一定の速度で回転駆動される。従って、処理液容器内の処理液を計量ローラの表面に付着させ、この処理液を塗布ローラの表面に転移させることができる。計量ローラの回転方向は塗布ローラと同方向であり、ローラ外周の周速度は塗布ローラと同速、もしくは速度差を設けてもよい。速度差を設ける場合には塗布ローラの周速度に対して計量ローラの周速度を８０％以上１４０％以下が好適に用いられる。塗布ローラと計量ローラとの周速度を調整することにより、計量ローラから塗布ローラへの転移率を調整することが可能であり、記録媒体１２４への塗布膜厚を調整することができる。

計量ローラの表面には、計量用のドクターブレードが当接するように設けられている。ドクターブレードは、計量ローラと塗布ローラとの接触位置に対して、計量ローラの回転方向の上流側に配置され、計量ローラの表面の塗布液を掻き落として計量できるようになっている。これにより、ドクターブレードで計量された塗布液を塗布ローラに供給することができる。

塗布ローラはＥＰＤＭやシリコンなどのゴム層を表面に有するゴムローラが好適に用いられる。塗布ローラは回動自在に支持されるとともに不図示のモータに連結され、一定の速度で回転駆動される。塗布ローラの回転方向は処理液ドラム１５４と同方向であり、ローラ外周の周速度も処理液ドラム１５４と同速度で回転する。これによって計量ローラから塗布ローラへ転移された処理液が処理液ドラム１５４上に保持された記録媒体１２４に塗布される。

このように、処理液塗布装置１５６はローラで処理液を塗布するようにしたため、処理液を均一に、かつ塗布量を少なく記録媒体１２４に塗布することが可能である。また、処理液塗布装置１５６は、処理液塗布の搬送胴（処理液ドラム１５４）を汚さないようにするために、処理液塗布手段のローラを記録媒体毎に接触及び離間させるようになっていることが好ましい。処理液ドラム１５４は、記録媒体１２４の先端を保持する保持爪で記録媒体１２４を搬送する。これにより、記録媒体１２４の高速搬送が可能であり、また用紙搬送ジャムの発生を低減することができる。

なお、処理液ドラム１５４の外周に、その周面に対向してＩＲヒータ及び温風噴出しノズルを設けて、記録媒体１２４に塗布された処理液を乾燥するようにしてもよい。ＩＲヒータや温風噴出しノズルを設けた場合には、ＩＲヒータは高温（例えば１８０℃）に制御され、温風噴出しノズルは高温（例えば７０℃）の温風を一定の風量（例えば９ｍ^３／分）で記録媒体１２４に向けて吹き付けるように構成される。このＩＲヒータ及び温風噴出しノズルによる加熱によって、処理液の溶媒中の水分が蒸発され、処理液の薄膜層が記録媒体１２４の記録面に形成される。このように処理液を薄層化することによって、描画部１１６で打滴するインクのドットが記録媒体１２４の記録面と接触し、必要なドット径が得られるとともに、薄層化した処理液成分と反応して色材凝集が起こり、記録媒体１２４の記録面に固定する作用が得られやすい。なお、処理液ドラム１５４を所定の温度（例えば５０℃）に制御するようにしてもよい。

また、処理液は、描画部１１６で付与されるインク組成物中の成分を凝集させる凝集剤を含んでいる。

凝集剤としては、インク組成物のｐＨを変化させることができる化合物であっても、多価金属塩であっても、ポリアリルアミン類であってもよい。本実施形態においては、インク組成物の凝集性の観点から、インク組成物のｐＨを変化させることができる化合物が好ましく、インク組成物のｐＨを低下させ得る化合物がより好ましい。インク組成物のｐＨを低下させ得る化合物としては、水溶性の高い酸性物質（リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸、もしくはこれらの化合物の誘導体又はこれらの塩など）が好適に挙げられる。

このように、凝集剤としては、水溶性の高い酸性物質が好ましく、凝集性を高め、インク全体を固定化させる点で、有機酸が好ましく、２価以上の有機酸がより好ましい。さらに、２価以上３価以下の酸性物質が特に好ましい。この２価以上の有機酸としては、その第１ｐＫａが３．５以下の有機酸が好ましく、さらに３．０以下の有機酸がより好ましく、具体的には、リン酸、シュウ酸、マロン酸、クエン酸などが好適に挙げられる。

凝集剤で、酸性物質は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これにより、凝集性を高め、インク全体を固定化することができる。インク組成物を凝集させる凝集剤の処理液中における含有量としては、１〜５０質量％が好ましく、より好ましくは、３〜４５質量％であり、さらに好ましくは、５〜４０質量％の範囲である。また、インク組成物のｐＨ（２５℃）が８．０以上であって、処理液のｐＨ（２５℃）が０．５〜４の範囲が好ましい。これにより、画像濃度、解像度及びインクジェット記録の高速化を図ることができる。

また、処理液には、その他の添加物を分有することができる。この添加物としては、乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤などの公知の添加剤が挙げられる。

上述したように本実施形態では、ローラによる塗布方式を適用した構成を例示したが、処理液の付与は、塗布法に限定されず、インクジェット法や浸漬法などの公知の方法を適用して行うことができる。なお、塗布法としては、バーコーター、エクストルージョンダイコーター、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、リバースロールコーター等を用いた公知の塗布方法によって行うことができる。

なお、処理液付与工程は、インク組成物を用いたインク付与工程の前又は後のいずれに設けてもよい。本実施形態においては、処理液付与工程で処理液を付与した後にインク付与工程を設けた態様が好ましい。具体的には、記録媒体１２４上に、インク組成物を付与する前に、予めインク組成物中の顔料及び／又は自己分散性ポリマーの粒子を凝集させるための処理液を付与しておき、記録媒体１２４上に付与された処理液に接触するようにインク組成物を付与して画像化する態様が好ましい。これにより、インクジェット記録を高速化でき、高速記録しても濃度、解像度の高い画像を得ることができる。

また処理液の付与量としては、インク組成物を凝集可能であれば特に制限はないが、好ましくは、凝集剤の付与量が０．１ｇ／ｍ^２以上となる量とすることができる。中でも、凝集剤の付与量が０．２〜０．７ｇ／ｍ^２となる量が好ましい。凝集剤は、付与量が０．１ｇ／ｍ^２以上であるとインク組成物の種々の使用形態に応じ良好な高速凝集性が保てる。また、凝集剤の付与量が０．７ｇ／ｍ^２以下であることは、付与した記録媒体の表面性に悪影響（光沢の変化等）を与えない点で好ましい。

処理液付与部１１４は、処理液ドラム１５４の外周面に設けられた保持手段１５５により記録媒体１２４の先端部を保持して搬送しながら、処理液塗布装置１５６により、処理液を計量しつつ記録媒体１２４に処理液を塗布する。

処理液付与部１１４で処理液が付与された記録媒体１２４は、中間搬送部（第１渡し胴搬送手段）１２６によって次の描画部１１６へ搬送される。記録媒体１２４は、第１渡し胴搬送手段１２６の保持爪（図示省略）によってその先端部を保持されて、記録面が内側を向き、裏面側がガイド部材１２７に沿って凸形状となるように搬送される。

また、第１渡し胴搬送手段１２６は、その内部（回転軸付近）に熱風乾燥手段（図示省略）を有し、搬送中内側を向いている記録媒体１２４の記録面（表面）側に熱風を当てて、表面に付与された処理液を乾燥させる。これにより、描画部１１６において記録媒体１２４にインクが打滴されたとき、インク付着時における記録媒体１２４上での着弾インクの移動が防止される。

描画部１１６の描画ドラム１７０は、第１渡し胴搬送手段１２６によって搬送されてきた記録媒体１２４の先端部を、描画ドラム１７０外周面に設けられた保持手段１７１により保持するとともに、描画ドラム１７０外周面に設けられた吸引孔によって記録媒体１２４を描画ドラム１７０外周面に吸着、固定して搬送する。そして、描画ドラム１７０の外周面に固定された記録媒体１２４の、処理液が付与されている表面（記録面）に向けて、インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから水性紫外線硬化型のインクが打滴される。

ここで、本発明において用いられるインク（水性紫外線硬化型インク）について説明する。

水性紫外線硬化型インクは、顔料、ポリマー粒子、及び活性エネルギー線により重合する水溶性の重合性化合物を含んでいる。これにより、紫外線を照射することで硬化させることが可能であり、耐擦性に優れ膜強度が高くなっている。

本発明におけるインク組成物は、顔料を含んでおり、必要に応じて、さらに分散剤や界面活性剤、その他の成分を用いて構成することができる。インク組成物は、色材成分として顔料の少なくとも一種を含有する。顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。顔料は、水に殆ど不溶であるか又は難溶である顔料であることが、インク着色性の点で好ましい。また、顔料は、その表面の少なくとも一部がポリマー分散剤で被覆された水分散性顔料であることが好ましい。

本発明のインク組成物は、分散剤の少なくとも一種を含有することができる。前記顔料の分散剤としては、ポリマー分散剤又は低分子の界面活性剤型分散剤のいずれでもよい。また、ポリマー分散剤は、水溶性の分散剤又は非水溶性の分散剤のいずれでもよい。

ポリマー分散剤の重量平均分子量は、３，０００〜１００，０００が好ましく、より好ましくは、５，０００〜５０，０００であり、さらに好ましくは、５，０００〜４０，０００であり、特に好ましくは、１０，０００〜４０，０００である。

ポリマー分散剤の酸価としては、処理液が接触したときの凝集性が良好である観点から、１００ＫＯＨｍｇ／ｇ以下が好ましい。さらには、酸価は、２５〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇがより好ましく、２５〜８０ＫＯＨｍｇ／ｇがさらに好ましく、３０〜６５ＫＯＨｍｇ／ｇが特に好ましい。ポリマー分散剤の酸価が２５以上であると、自己分散性の安定性が良好になる。

ポリマー分散剤は、自己分散性と処理液が接触したときの凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシル基を有し、酸価が２５〜８０ＫＯＨｍｇ／ｇのポリマーを含むことがより好ましい。

本実施形態においては、画像の耐光性や品質などの観点から、顔料と分散剤とを含むことが好ましく、有機顔料とポリマー分散剤とを含むことがより好ましく、さらに有機顔料とカルボキシル基を含むポリマー分散剤とを含むことが特に好ましい。また、顔料は、凝集性の観点からカルボキシル基を有するポリマー分散剤に被覆され、水不溶性であることが好ましい。さらに、凝集性の観点からは、後述の自己分散性ポリマーの粒子の酸価の方が、前記ポリマー分散剤の酸価よりも小さいことが好ましい。

顔料の平均粒子径としては、１０〜２００ｎｍが好ましく、１０〜１５０ｎｍがより好ましく、１０〜１００ｎｍがさらに好ましい。平均粒子径は、２００ｎｍ以下であると色再現性が良好になり、インクジェット法で打滴する際の打滴特性が良好となり、１００ｎｍ以下であると耐光性が良好になる。また、色材の粒径分布に関しては、特に制限はなく、広い粒径分布又は単分散性の粒径分布のいずれであってもよい。また、単分散性の粒径分布を持つ色材を２種以上混合して使用してもよい。

なお、顔料粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０（日機装（株）製）を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。

顔料は、１種単独で、又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。顔料のインク組成物中における含有量としては、画像濃度の観点から、インク組成物に対して、１〜２５質量％であることが好ましく、２〜２０質量％がより好ましく、５〜２０質量％がさらに好ましく、５〜１５質量％が特に好ましい。

（ポリマー粒子）
本発明におけるインク組成物は、ポリマー粒子の少なくとも一種を含有することができる。このポリマー粒子は、後述の処理液又はこれを乾燥させた領域と接触した際に分散不安定価して凝集し、インクを増粘させることによりインク組成物を固定化する機能を有し、インク組成物の記録媒体への定着性及び画像の耐擦過性をより向上させることができる。

凝集剤と反応するために、アニオン性の表面電荷を有するポリマー粒子が用いられ、充分な反応性、吐出安定性が得られる範囲で、広く一般に知られているラテックスが用いられるが、特に自己分散性のポリマー粒子を用いることが好ましい。

（自己分散性ポリマー粒子）
本発明におけるインク組成物は、ポリマー粒子として、自己分散性ポリマー粒子の少なくとも一種を含有することが好ましい。この自己分散性ポリマーは、後述の処理液又はこれを乾燥させた領域と接触した際に分散不安定化して凝集しインクを増粘させることによりインク組成物を固定化する機能を有し、インク組成物の記録媒体への定着性及び画像の耐擦過性をより向上させることができる。また、自己分散性ポリマーは、吐出安定性及び前記顔料を含む系の液安定性（特に分散安定性）の観点からも好ましい樹脂粒子である。

自己分散性ポリマーの粒子とは、他の界面活性剤の不存在下に、ポリマー自身が有する官能基（特に酸性基又はその塩）によって、水性媒体中で分散状態となり得る水不溶性ポリマーであって、遊離の乳化剤を含有しない水不溶性ポリマーの粒子を意味する。

本発明における自己分散性ポリマーの酸価としては、処理液が接触したときの凝集性が良好である観点から、５０ＫＯＨｍｇ／ｇ以下が好ましい。さらには、この酸価は２５〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇがより好ましく、３０〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇがさらに好ましい。自己分散性ポリマーの酸価が２５以上であると、自己分散性の安定性が良好になる。

本発明における自己分散性ポリマーの粒子は、自己分散性と処理液が接触したときの凝集速度の観点から、カルボキシル基を有するポリマーを含むことが好ましく、カルボキシル基を有し、酸価が２５〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇのポリマーを含むことがより好ましく、カルボキシル基を有し、酸価が３０〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇのポリマーを含むことがより好ましい。

自己分散性ポリマーの粒子を構成する水不溶性ポリマーの分子量としては、重量平均分子量で３，０００〜２０万であることが好ましく、５，０００〜１５万であることがより好ましく、１０，０００〜１０万であることがさらに好ましい。重量平均分子量を３，０００以上とすることで水溶性成分量を効果的に抑制することができる。また、重量平均分子量を２０万以下とすることで、自己分散安定性を高めることができる。

なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ（ＧＰＣ）で測定される。ＧＰＣは、ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ（東ソー（株）製）を用い、カラムとして、ＴＳＫｇｅＬ ＳｕｐｅｒＨＺＭ−Ｈ、ＴＳＫｇｅＬ ＳｕｐｅｒＨＺ４０００、ＴＳＫｇｅＬ ＳｕｐｅｒＨＺ２０００（東ソー（株）製、４．６ｍｍＩＤ×１５ｃｍ）を３本用い、溶離液としてＴＨＦ（テトラヒドロフラン）を用いる。また、条件としては、試料濃度を０．３５／ｍｉｎ．、流速を０．３５ｍｌ／ｍｉｎ．、サンプル注入量を１０μｌ、測定温度を４０℃とし、ＩＲ検出器を用いて行う。また、検量線は、東ソー（株）製、「標準試料ＴＳＫ ｓｔａｎｄａｒｄ，ｐｏｌｙｓｔｒｅｎｅ」、「Ｆ−４０」、「Ｆ−２０」、「Ｆ−４」、「Ｆ−１」、「Ａ−５０００」、「Ａ−２５００」、「Ａ−１０００」、「ｎ−プロピルベンゼン」の８サンプルから作製する。

自己分散性ポリマーの粒子の平均粒子径は、体積平均粒子径で１０ｎｍ〜４００ｎｍの範囲が好ましく、１０〜２００ｎｍの範囲がより好ましく、１０〜１００ｎｍの範囲がさらに好ましい。体積平均粒子径は、１０ｎｍ以上であると製造適性が向上し、１μｍ以下であると保存安定性が向上する。

なお、自己分散性ポリマーの粒子の平均粒子径及び粒径分布は、ナノトラック粒度分布測定装置ＵＰＡ−ＥＸ１５０（日機装（株）製）を用いて、動的光散乱法により体積平均粒径を測定することにより求められるものである。

自己分散性ポリマーの粒子は、１種単独で又は２種以上を混合して用いることができる。自己分散性ポリマーの粒子のインク組成物中における含有量としては、凝集速度や画像の光沢性などの観点から、インク組成物に対して、１〜３０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。

また、インク組成物中の顔料と自己分散性ポリマーの粒子との含有比率（例えば、水不溶性顔料粒子／自己分散性ポリマーの粒子）としては、画像の耐擦過性などの観点から１／０．５〜１／１０であることが好ましく、１／１〜１／４であることがより好ましい。

（重合性化合物）
本発明におけるインク組成物は、活性エネルギー線により重合する水溶性の重合性化合物の少なくとも一種を含有することができる。

重合性化合物としては、凝集剤と顔料、ポリマー粒子との反応を妨げない点で、ノニオン性又はカチオン性の重合性化合物が好ましい。また、水溶性とは、水に一定濃度以上溶解できることをいい、水性のインク中に（望ましくは均一に）溶解し得るものであればよい。また、水溶性有機溶剤を添加することにより溶解度が上がってインク中に（望ましくは均一に）溶解するものであってもよい。具体的には、水に対する溶解度が１０質量％以上であることが好ましく、１５質量以上であることがより好ましい。

重合性化合物としては、凝集剤と顔料、ポリマー粒子との反応を妨げない点で、ノニオン性又はカチオン性の重合性化合物が好ましく、水に対する溶解度が１０質量％以上（さらには１５質量％以上）の重合性化合物が好ましい。

本発明における重合性化合物としては、擦過耐性を高め得る観点から、多官能のモノマーが好ましく、２官能〜６官能のモノマーが好ましく、溶解性と擦過耐性の両立の観点から、２官能〜４官能のモノマーが好ましい。

重合性化合物は、１種単独又は２種以上を組み合わせて含有することができる。

重合性化合物のインク組成物中における含有量としては、顔料及び自己分散性ポリマーの粒子の合計の固形分に対して、３０〜３００質量％が好ましく、５０〜２００質量％がより好ましい。重合性化合物の含有量は、３０質量％以上であると画像強度がより向上して画像の耐擦過性に優れ、３００質量％以下であるとパイルハイトの点で有利である。

インク組成物及び処理液の少なくとも一方が、さらに、活性エネルギー線により重合性化合物の重合を開始する開始剤を含む。

（開始剤）
本発明におけるインク組成物は、処理液に含有すると共にあるいは含有せずに、活性エネルギー線により重合性化合物の重合を開始する開始剤の少なくとも１種を含有することができる。光重合開始剤は１種単独で又は２種以上を混合して、あるいは増感剤と併用して使用することができる。

開始剤は、活性エネルギー線により重合反応を開始し得る化合物を適宜選択して含有することができ、例えば、放射線もしくは光、又は電子線により活性種（ラジカル、酸、塩基など）を発生する開始剤（例えば、光重合開始剤等）を用いることができる。

開始剤を含有する場合、インク組成物中における開始剤の含有量としては、重合性化合物に対して、１〜４０質量％が好ましく、５〜３０質量％がより好ましい。開始剤の含有量は、１質量％以上であると画像の耐擦過性がより向上し、高速記録に有利であり、４０質量％以上であると吐出安定性の点で有利である。

（水溶性有機溶媒）
本発明におけるインク組成物は、水溶性有機溶媒の少なくとも１種を含有することができる。水溶性有機溶媒は、乾燥防止、湿潤あるいは浸透促進の効果を得ることができる。乾燥防止には、噴射ノズルのインク吐出口においてインクが付着乾燥して凝集体ができ、目詰まりするのを防止する乾燥防止剤として用いられ、乾燥防止や湿潤には、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒が好ましい。また、浸透促進には、紙へのインク浸透性を高める浸透促進剤として用いることができる。

乾燥防止剤としては、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶媒であることが好ましい。

乾燥防止剤は、１種単独で用いても２種以上併用してもよい。乾燥防止剤の含有量は、インク組成物中に１０〜５０質量％の範囲とするのが好ましい。

浸透促進剤としては、インク組成物を記録媒体（印刷用紙など）により良く浸透させる目的にとって好適である。浸透促進剤は、１種単独で用いても２種以上併用してもよい。浸透促進剤の含有量は、インク組成物中に５〜３０質量％の範囲であるのが好ましい。また、浸透促進剤は、画像の滲み、紙抜け（プリントスルー）を起こさない量の範囲内で使用することが好ましい。

（水）
インク組成物は、水を含有するものであるが、水の量には特に制限はない。中でも、水の好ましい含有量は、１０〜９９質量％であり、より好ましくは、３０〜８０質量％であり、さらに好ましくは、５０〜７０質量％である。

（その他の添加剤）
本発明におけるインク組成物は、上記成分以外にその他の添加剤を用いて構成することができる。その他の添加剤としては、例えば、乾燥防止剤（湿潤剤）、褪色防止剤、乳化安定剤、浸透促進剤、紫外線吸収剤、防腐剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、表面張力調整剤、消泡剤、粘度調整剤、分散剤、分散安定剤、防錆剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。

再び図３に戻り、描画部１１６において、描画ドラム１７０上に密着保持された記録媒体１２４の記録面に向かって各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１１４で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する色材（顔料）が凝集され、色材凝集体が形成される。これにより、記録媒体１２４上での色材流れなどが防止され、記録媒体１２４の記録面に画像が形成されるようになっている。

なお、各インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙから吐出されるインクの液滴量としては、高精細な画像を得る観点で、１〜１０ｐｌ（ピコリットル）が好ましく、１．５〜６ｐｌがより好ましい。また、画像のムラ、連続階調のつながりを改良する観点で、異なる液滴量を組み合わせて吐出することも有効であり、このような場合でも本発明は好適に適用される。

なお、本例では、ＣＭＹＫ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は限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクジェットヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定されない。

以上のように構成された描画部１１６により、記録媒体１２４に対してシングルパスで描画を行うことができる。

描画部１１６で画像が形成された記録媒体１２４は、描画ドラム１７０から中間搬送部（第２渡し胴搬送手段）１２８を介して乾燥部１１８の乾燥ドラム１７６へ受け渡される。第２渡し胴搬送手段１２８は、描画ドラム１７０から受け取った記録媒体１２４を、保持爪（図示省略）によってその先端部を保持して、記録媒体１２４の記録面が内側を向き、裏面側がガイド部材１２９に沿って凸形状となるようにして搬送する。

なお、第２渡し胴搬送手段１２８は、その内部に不図示の熱風乾燥手段（乾燥手段）を有し、搬送中内側を向いている記録媒体１２４の記録面側に熱風を吹き付けて、表面に打滴されたインクを乾燥させる。これにより、インク打滴直後に、インクを乾燥することができるので、インク浸透による記録媒体１２４のカックルを低減しやすくなり、乾燥部１１８における乾燥ドラム１７６における吸引拘束時の吸着皴の発生を抑止しやすくなる。

乾燥部１１８は、色材凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図３に示すように、乾燥ドラム１７６、及び乾燥ドラム１７６の外周面に対向する位置にＩＲヒータ等とファンの組み合わせを複数配置した熱風乾燥手段１８２で構成され。また、乾燥ドラム１７６の外周に対向して、複数の熱風乾燥手段１８２の（乾燥ドラム１７６の回転方向の）上流側に送風手段１８０（吸着補助手段）が設けられている。

乾燥ドラム１７６は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）１７７を備え、この保持手段１７７によって記録媒体１２４の先端を保持できるようになっている。また、乾燥ドラム１７６は、その外周面に複数の吸引孔を有し、負圧により記録媒体１２４を乾燥ドラム１７６外周面に吸着し、密着するように拘束して搬送する。このように乾燥ドラム１７６に拘束された記録媒体１２４に対して、熱風乾燥手段１８２の熱風噴出ノズルから熱風を当てて記録媒体１２４を乾燥する。

これにより、カックルの発生が防止される。また、記録媒体１２４を乾燥ドラム１７６外周面に密着させることで、熱風乾燥手段１８２に記録媒体１２４が接触することによるジャムの発生や用紙燃えを防止することができる。

熱風乾燥手段１８２の熱風噴出しノズルは、所定の温度（例えば５０℃〜７０℃）に制御された温風を一定の風量（１２ｍ^３／分）で記録媒体１２４に向けて吹き付けるように構成され、ＩＲヒータは、それぞれ所定の温度（例えば１８０℃）に制御される。これらの熱風噴出しノズル及びＩＲヒータによって、乾燥ドラム１７６に保持された記録媒体１２４の記録面に含まれる水分が蒸発され、乾燥処理が行われる。その際、乾燥部１１８の乾燥ドラム１７６は、描画部１１６の描画ドラム１７０に対して構造上分離しているので、インクジェットヘッド１７２Ｍ、１７２Ｋ、１７２Ｃ、１７２Ｙにおいて、熱乾燥によるヘッドメニスカス部の乾燥によるインクの不吐出を低減することができる。また、乾燥部１１８の温度設定に自由度があり、最適な乾燥温度を設定することができる。

なお、蒸発した水分は図示を省略した排出手段によりエアとともに機外に排出することが好ましい。また、回収されたエアを冷却器（ラジエータ）などで冷却して液体として回収してもよい。

また、乾燥ドラム１７６は、その外周面を所定の温度に制御することが好ましい。記録媒体１２４の裏面から加熱を行うことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。乾燥ドラム１７６の表面温度の範囲は、５０℃以上が好ましく、より好ましくは６０℃以上である。また、上限については、特に限定されるものではないが、乾燥ドラム１７６の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５℃以下が好ましい。

また、乾燥ドラム１７６は、記録媒体１２４が搬送される前に所定の温度に加熱しておくことが好ましい。乾燥ドラム１７６を加熱しておくことで、乾燥を促進させることができるので、画像破壊を防止するとともに、カックルを防止することができる。加熱温度は、上記乾燥ドラム１７６の表面温度と同じ温度範囲とすることが好ましい。

加熱は、吸引した際の温度低下を防止するため、吸引した状態で所定の温度とすることが好ましい。また、吸引しないで加熱を行う場合は、吸引した際の温度低下を考慮して、所定の温度より高い温度になるように加熱することが好ましい。また、記録媒体１２４の記録面が外側を向くように（すなわち、記録媒体１２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することで、記録媒体１２４の皺や浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。

また、熱風乾燥手段１８２の上流側に設けられた送風手段１８０（吸着補助手段）は、乾燥ドラム１７６への記録媒体１２４の吸着を補助するためのものである。送風手段１８０は、記録媒体１２４後端側に向かって斜め方向に送風し、記録媒体１２４幅方向の端部側に向かって斜めに当てるようにし、さらに後端で風力が大きくなるように制御する。これにより、記録媒体１２４後端での用紙浮きが防止されるとともに、記録媒体１２４の吸着皺を取り、均一乾燥と均一吸着を可能とする。このように送風手段１８０という記録媒体１２４に対して非接触な吸着補助手段を用いることで、接触手段を用いて吸着補助を行った場合に、記録媒体１２４のまだ乾燥していないインクが接触手段に転写されて画像不良が発生するのを防止することができる。

乾燥ドラム１７６の吸引力は（開口面積）×（単位面積あたりの圧力）で表すことができる。吸引力は、記録媒体吸着保持領域における吸引孔の占める面積、すなわち、開口率を高くすることで吸引力をより高くすることができる。

また、乾燥ドラム１７６の外周面に設けられた吸引孔の開口率は、乾燥ドラム１７６外周面と記録媒体１２４との接触面積に対して、１％以上７５％以下であることが好ましい。これは、開口率が１％未満であると、記録後の吸水による記録媒体１２４の膨張変形を充分に抑止することができず、また、乾燥ドラム１７６自体も温まっており記録媒体１２４はこれに接することによっても乾燥が促進されるところ、開口率が７５％を超えると、記録媒体１２４の裏面と乾燥ドラム１７６外周面との接触面積が低下するため、記録媒体１２４を吸着保持した状態であっても充分な乾燥性能を得ることができず、カックルも悪化するからである。

従って、乾燥ドラム１７６の外周面における吸引孔の開口率を１％以上７５％以下とすることで、カックルの抑制防止及び乾燥性能の向上を図ることができる。

なお、開口率は、吸引孔の径、孔ピッチ、孔の形状及び配置により設定される。孔径は、０．４ｍｍ以上、また負圧吸引による記録媒体１２４の凹み痕（吸着痕）がつかないように、１．５ｍｍ以下に設計することが好ましい。孔ピッチは、乾燥ドラム１７６外周面の熱変形の防止や剛性確保のため、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下が好ましい。孔の間隔があまり離れすぎると記録媒体の変形抑止効果が不足し、皺の発生をそれほど抑制できないからである。また、吸引孔の形状は、角（鋭角）形状があると、角部に応力が集中するので、角部を丸めた形状が好ましい。

また、回転搬送体では、吸着圧力による記録媒体１２４の変形量は周方向よりも軸方向の方が大きくなる。従って、吸引孔は、周方向を長軸方向、軸方向を短軸方向とした楕円形状又は長穴形状とすることで、記録媒体１２４の周方向の変形と軸方向の変形を均等にすることもできる。

また、乾燥ドラム１７６の外周面に、記録媒体１２４の記録面が外側を向くように（すなわち、記録媒体１２４の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することで、記録媒体１２４の皺や浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを確実に防止することができる。

また、図４に乾燥ドラム１７６の熱風乾燥手段１８２が設置された部分を拡大して示すように、熱風が再利用可能なように整流板１８１を設けるようにしてもよい。

図４に示すように、各熱風乾燥手段１８２の上側にこれらを覆うように、また熱風乾燥手段１８２から吹き出された熱風が再度乾燥ドラム１７６側に向かうように整流板１８１が形成される。

このときさらに各熱風乾燥手段１８２の乾燥ドラム１７６回転方向下流側にガイド板１８３を設けて、各熱風乾燥手段１８２から吹き出され一度乾燥ドラム１７６表面にあたった熱風が、図に矢印で示したように流れ、再び乾燥ドラム１７６側に向かって流れるようにするとよい。

このように整流板１８１を設けることにより、熱効率を向上させるとともに、排気性の向上をも図ることができる。

乾燥部１１８で乾燥処理が行われた記録媒体１２４は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部（第３渡し胴搬送手段）１３０を介して定着部１２０の定着ドラム１８４に受け渡される。

記録媒体１２４は、第３渡し胴搬送手段１３０（渡し搬送手段）の保持爪（図示省略）によってその先端部を保持されて、記録面が内側を向き、後端側はフリーの状態で、裏面側がガイド部材１３１に沿って凸形状となるようにして搬送される。

すなわち、第３渡し胴搬送手段１３０（渡し搬送手段）においては、記録媒体１２４を吸着して拘束することはなく、これにより、乾燥部１１８において乾燥ドラム１７６に吸引拘束されて搬送されつつ乾燥された記録媒体１２４の拘束を一旦解除して、逆方向に記録媒体１２４を曲げて矯正することで、記録媒体１２４をフラット化し、カール防止を図るようにする。

また、第３渡し胴搬送手段１３０は、その内部に不図示の熱風乾燥手段（乾燥手段）を有し、搬送中内側を向いている記録媒体１２４の記録面側に熱風を吹き付けて、表面に打滴されたインクを乾燥させる。これにより、乾燥部１１８における乾燥ドラム１７６の吸引孔等に起因する乾燥ムラを均一化することができる。

この第３渡し胴搬送手段１３０の内部に設けられる熱風乾燥手段は、送風でもよく、その温度は乾燥部１１８の熱風乾燥手段１８２よりも低く、消費電力の低減を図っている。

定着ドラム１８４は、第３渡し胴搬送手段１３０から記録媒体１２４を受け取ると、定着ドラム１８４の外周面に設けられた保持手段１８５で記録媒体１２４の先端部を保持して記録媒体１２４を外周面に巻きつけて搬送する。なお、定着ドラム１８４は、記録媒体１２４を吸着する吸引孔は有していない。

定着ドラム１８４の外周面に巻きつけられて搬送される記録媒体１２４は、定着ドラム１８４に対向して配置された押圧ローラ（平滑化手段）１８８により加圧され、定着ドラム１８４に押しつけられてカールが矯正され皺が取り除かれる。

押圧ローラ１８８は、定着ドラム１８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム１８４との間でニップローラを構成するようになっている。これにより、記録媒体１２４は、押圧ローラ１８８と定着ドラム１８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば、０．１５ＭＰａ）でニップされ、平滑化処理が行われる。

また、押圧ローラ１８８は、加熱ローラであってもよい。例えば、押圧ローラ１８８を、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラとして構成し、所定の温度（例えば、６０〜８０℃）で制御するようにしてもよい。この加熱ローラとして構成した押圧ローラ１８８で記録媒体１２４を加熱するとともに押圧することによって、インクに含まれるラテックスのＴｇ温度（ガラス転移点温度）以上の熱エネルギーが付与され、ラテックス粒子が溶融され、記録媒体１２４の画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢性が得られる。

次に記録媒体１２４は、定着ドラム１８４に対向して配置された紫外線光源１９０による紫外線照射を受け硬化・定着が行われる。ここで紫外線光源１９０は、図３に示すように、複数備えるようにしてもよい。これにより、一つ一つの紫外線光源１９０の照射強度を低減することにより、照射時間で硬化条件を稼ぐことが可能となり、コストダウン及び紫外線光源１９０の発熱量低減を図ることができる。

紫外線光源１９０としては、特に限定されるものではなく、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、ブラックライト、冷陰極管、ＵＶ−ＬＥＤなどが好適に用いられる。

紫外線光源１９０の照射する紫外線のピーク波長は、インク組成物の吸収特性にもよるが、２００〜６００ｎｍが好ましく、より好ましくは、３００〜４５０ｎｍであり、さらに好ましくは、３５０〜４５０ｎｍである。
紫外線光源１９０の照射エネルギーとしては、２０００ｍＪ／ｃｍ^２以下が好ましく、より好ましくは、１０〜２０００ｍＪ／ｃｍ^２であり、さらに好ましくは、２０〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２であり、特に好ましくは、５０〜８００ｍＪ／ｃｍ^２である。
また、本発明のインクジェット記録装置では、紫外線は記録媒体の記録面に対して、好ましくは、０．０１〜１０秒、より好ましくは、０．１〜２秒照射することが適当である。

なお、定着ドラム１８４の表面温度を例えば５０℃以上に設定し、定着ドラム１８４の外周面に保持された記録媒体１２４を裏面から加熱するようにしてもよい。これにより、記録媒体１２４の乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができるとともに、画像温度の昇温効果によって画像強度を高めることができる。

以上説明したように、本実施形態においては、画像が描画された後の記録媒体１２４を、乾燥ドラム１７６で吸着保持し、拘束して搬送しながら熱風乾燥した後、第３渡し胴搬送手段１３０で吸引拘束せずに、すなわち一旦記録媒体１２４の吸着による拘束を解除して、さらに乾燥ドラム１７６とは逆に記録媒体１２４の記録面の裏面側が凸形状となるように湾曲させて搬送し、定着部１２０において押圧ローラ１８８で平滑にしてから紫外線硬化により定着させるようにしたため、カックルの発生を抑制できるとともに、皺やカールがなく、定着ムラや光沢ムラなどの画像ムラのない高画質、高品位の画像を形成することができる。

以上、本発明のインクジェット記録装置及びインクジェット記録方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

１００…インクジェット記録装置、１１２…給紙部、１１４…処理液付与部、１１６…描画部、１１８…乾燥部、１２０…定着部、１２４…記録媒体、１２６…中間搬送部（第１渡し胴搬送手段）、１２８…中間搬送部（第２渡し胴搬送手段）、１３０…中間搬送部（第３渡し胴搬送手段）、１５４…処理液ドラム、１５６…処理液塗布装置、１７０…描画ドラム、１７６…乾燥ドラム、１７８…溶媒乾燥装置、１８０…送風手段、１８２…熱風乾燥手段、１８４…定着ドラム、１９０…紫外線光源、１９２…排紙ユニット

Claims (11)

1. 記録媒体の記録面に水性紫外線硬化型インクを吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記水性紫外線硬化型インクが付着し画像が形成された前記記録媒体を、外周面に形成された吸引孔を介して、前記記録面の裏面側を前記外周面に吸着し拘束して搬送する吸引拘束胴、及び前記吸引拘束胴の外周面に対向して配置された熱風乾燥手段とを有する拘束乾燥ユニットと、
   前記拘束乾燥ユニットの下流側に、前記記録媒体の先端を保持し、前記記録面の裏面側を凸形状に湾曲させて搬送する渡し搬送手段と、
   前記渡し搬送手段の下流側に前記記録媒体の記録面に形成された画像に紫外線を照射する紫外線照射手段を有する定着ユニットと、
   を備え、
   さらに、前記記録媒体の前記吸引拘束胴への吸着を補助する吸着補助手段を有し、
   前記吸着補助手段は、前記熱風乾燥手段の上流側に、前記吸引拘束胴に対向して配置された送風手段であり、前記記録媒体の幅方向の端部側に向かって斜めに送風することを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記送風手段は、前記記録媒体後端側で風力が大きくなるように送風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記録装置。
3. 前記渡し搬送手段の下流側で、前記紫外線照射手段の上流側に前記記録媒体を平滑にする平滑化手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記定着ユニットは、前記記録媒体を外周面に巻き付けて搬送する定着胴と、該外周面に対向して配置された前記紫外線照射手段とを有し、
   前記平滑化手段は、前記記録媒体を前記定着胴に押圧する押圧ローラであることを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記送風手段は、前記記録媒体後端側に向かって斜めに送風することを特徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
6. 前記渡し搬送手段は、前記記録媒体の記録面側を乾燥する乾燥手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
7. 前記渡し搬送手段の前記乾燥手段は、前記記録媒体の記録面側に熱風を吹き付けて乾燥する手段であることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 前記渡し搬送手段は、前記記録媒体を前記記録面の裏面側を凸形状に湾曲させて搬送するためのリブ付きガイド部材を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
9. 前記拘束乾燥ユニットは、前記熱風乾燥手段から吹き出された熱風を前記吸引拘束胴の外周面側に向けるための整流板を備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
10. 記録媒体の記録面に水性紫外線硬化型インクを吐出するインク吐出工程と、
    前記水性紫外線硬化型インクが付着し画像が形成された前記記録媒体を、ドラム外周面に形成された吸引孔を介して、前記記録面の裏面側を前記外周面に吸着し拘束して搬送しながら、前記記録媒体の記録面に熱風をあてて乾燥する拘束乾燥工程と、
    前記拘束乾燥工程で乾燥された前記記録媒体の先端を保持し、前記記録面の裏面側を凸形状に湾曲させて搬送する渡し搬送工程と、
    前記渡し搬送工程を介して搬送された前記記録媒体の記録面に形成された画像に紫外線を照射して定着する定着工程と、
    を備え、
    さらに、前記記録媒体の前記外周面への吸着を補助する工程を有し、
    前記記録媒体の前記外周面への吸着を補助する工程は、前記拘束乾燥工程により前記記録媒体の記録面に熱風をあてる前に、前記外周面に対向して配置された送風手段によって、前記記録媒体の幅方向の端部側に向かって斜めに送風することを特徴とするインクジェット記録方法。
11. 前記拘束乾燥工程で乾燥した前記記録媒体を、前記定着工程で定着する前に、前記記録媒体を平滑にする平滑化工程を有することを特徴とする請求項１０に記載のインクジェット記録方法。

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