CN101544103A - 图像形成方法和图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像形成方法和图像形成设备。图像形成方法包括以下步骤：根据图像信号将墨水沉积到记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在所述墨水的温度为25℃的情况下，所述墨水具有10cP以下的粘度；通过加热干燥装置移除所述记录介质上的所述墨水的溶剂中含有的水；和将所述墨水加热并且加压以将所述墨水固着到所述记录介质上。

Description

图像形成方法和图像形成设备

技术领域

本发明涉及一种图像形成方法和图像形成设备，更具体地，涉及通过使用墨水在记录介质上形成图像的图像形成方法和图像形成设备。

背景技术

通常，喷墨记录设备包括其中形成多个喷嘴的喷墨头，并且通过将墨滴从喷嘴分别喷射到记录介质上，在记录介质上形成图像；这种设备由于其优异的低噪音操作、低运行成本及其向许多不同类型的记录介质上记录高质量图像的能力而被广泛地使用。

日本专利申请出版物6-184478公开了其中通过将墨水印刷到记录介质上，并且通过施加热量和压力将墨水固着而提高记录介质和墨水图像之间的粘附性的方法。

而且，日本专利申请出版物2007-196417公开了通过使用含有水、水溶性有机溶剂和颜料的墨水，将墨滴从墨水头部喷射到普通纸进行印刷的单程印刷方法，水含量比等于或大于墨水总重量的10重量％并且小于墨水总重量的50重量％，以最高的水溶性有机溶剂比率含有的水溶性有机溶剂的SP值等于或大于16.5并且小于24.6，并且具有该SP值的水溶性有机溶剂的含量比等于或大于墨水总重量的30重量％，其中在喷射墨滴之后将普通纸加压，从而将墨水固着。

然而，在日本专利申请出版物6-184478所述的方法中，当使用水基墨水进行高速记录时，因为固着处理在充分进行墨水的干燥之前进行，因此干燥不充分，并且图像在仍然含有大量水的同时被输送至固着单元。如果寻求通过使用加热辊直接接触记录介质的印刷表面将图像固着，则存在的可能性是图像由于图像中的不足聚集力而流动，并且向加热辊上发生图像污损(offset)。这种污损由于图像强度相对于固着挤压操作中施加到图像上的剪切和分离行为中作用于向上和向下方向上的张力不足而发生。

日本专利申请出版物2007-196417通过墨水中的水含量设定至小于50重量％，并且使用高含量比(30重量％以上)的水溶性有机溶剂，可以抑制卷曲和起皱，但是存在的可能性是大量有机溶剂残留在图像中，从而导致图像到加热辊上的污损，以及固着性能的下降。而且，如日本专利申请出版物2007-196417中所述，当将压力施加到普通纸上时，也出现问题，而当向液体组分渗透速率慢的记录介质例如涂布纸上记录时，水分(watercontent)容易残留在纸上，并且上述问题变得严重。

发明内容

本发明是鉴于上述情形而设计的，其一个目的是提供一种图像形成方法和图像形成设备，由此防止在加热和加压固着过程中的污损的发生。

为了达到上述目的，本发明的一个方面涉及一种图像形成方法，所述方法包括以下步骤：根据图像信号将墨水沉积到记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在所述墨水的温度为25℃的情况下，所述墨水具有10cP以下的粘度；通过加热干燥装置移除所述记录介质上的墨水的溶剂中含有的水；和将所述墨水加热并且加压以将所述墨水固着到所述记录介质上。

为了达到上述目的，本发明的另一个方面一种图像形成方法，所述方法包括以下步骤：将聚集处理液体沉积到记录介质上；根据图像信号将墨水沉积到记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在25℃的30％水溶液的情况下，所述水溶性高沸点有机溶剂的粘度为5cP以下；通过加热干燥装置移除所述记录介质上的墨水的溶剂中含有的水；和将所述墨水加热并且加压以将所述墨水固着到所述记录介质上。

在喷射墨滴之后，用作墨水溶剂的有机溶剂如甘油在仍然含有水的状态下残留在图像中。在这种状态下，即使寻求通过加热等干燥来移除水分，也由于大部分的有机溶剂如甘油具有高沸点，因此非常难以使甘油中所含的水分蒸发掉。因此，如果寻求与高速记录的相容性，则不可能完全干燥或者吸收图像中的水分，并且出现在固着过程中图像污损的问题。考虑到这种问题，本发明人发现，通过包含SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，可以实现与高速记录相容的干燥，由此可以防止在固着过程中的图像污损。这被认为是因为减少了在溶剂中保持的水分，或者因为通过降低溶剂与水的亲和势，提高了水干燥效率。

而且，适宜地，加入到墨水中的水溶性高沸点有机溶剂的量为10％以上并且小于30％。如果该量小于10％，则喷嘴中的润湿性能不足，并且喷射稳定性受到损害，并且水分变得太多，而不能被完全干燥。如果该量为30％以上，则有机溶剂本身的量变得太大，图像强度下降，并且存在可能发生图像污损的可能性。

而且，通过选择低粘度的溶剂，由此墨水在25℃下具有10cP以下的粘度，在促进图像的溶剂(包含水)渗透到纸中，因此改善(advance)干燥处理方面获得有益的效果。适宜地，将墨水加热至50℃以上，并且更适宜进行高温干燥，原因是这样降低粘度。

因此，通过包括根据图像信号将在25℃具有10cP以下的粘度、包含10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂的墨滴喷射到记录介质上的步骤，通过加热干燥装置移除所述记录介质上的墨水的溶剂中含有的水的步骤，以及通过将记录介质上的墨水加热并且加压而固着的步骤，可以提供其中在通过加热并且加压而固着的步骤中不发生污损的图像形成方法。

而且，如果通过沉积使墨水中的着色材料组分聚集的聚集处理液体而使着色材料组分聚集，则在增强图像中的各种着色材料组分之间的粘合力方面获得有益的效果，此外，在防止固着过程中的图像污损方面获得有益的效果。

聚集体系的特有问题是图像由于在干燥(或固着)处理中干燥的促使作用而收缩，但是在本发明的这些方面中，通过包含SP值为28以下的水溶性有机溶剂，获得了抑制聚集方面的有益效果，从而可以防止图像收缩。

通过选择低粘度的水溶性高沸点有机溶剂由此在聚集后固体和液体分离时，溶剂组分(相当于水溶性有机溶剂的30％水溶液)在25℃具有5cP以下的粘度，在促使由聚集体形成的图像中的溶剂(包含水)渗透到纸中方面获得了有益效果，因此改善了干燥。同样在这种情况下，适宜地，将墨水加热至50℃以上，并且更适宜的是进行高温干燥，原因是这降低了粘度。

因此，通过包括将聚集处理液体沉积到记录介质上的步骤，根据图像信号将包含10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，并且在处于30％水溶液时在25℃下具有5cP以下的粘度的墨滴喷射到记录介质上的步骤，通过加热干燥装置移除记录介质上的墨水溶剂中含有的水的步骤，以及将记录介质上的墨水加热并且加压而固着的步骤，可以提供其中在加热和加压固着的步骤中不发生污损的图像形成方法。

在使用聚集处理液体的情况下，由于墨水在着地于聚集处理液体上时经历聚集反应，并且固体组分和溶剂组分分别分离，因此除了(rather than)在不使用聚集处理液体的情况下的墨水粘度，可以根据在最高浓度(30％)下的溶剂组分粘度规定粘度。

适宜地，图像形成方法包括：在将聚集处理液体沉积到记录介质上的步骤之后并且在将墨水沉积到记录介质上的步骤之前，使聚集处理液体变成固态或半固态的步骤。

如果以液体形式沉积聚集处理液体(聚集组分)，则存在干燥由于除墨水的水分以外还有水沉积而不足的问题。因此，可以通过包括以下步骤解决这种问题：在沉积聚集处理液体的步骤之后并且在将墨滴喷射到记录介质上的步骤之前，使聚集处理液体变成固态或半固态的步骤。

适宜地，在水溶性高沸点有机溶剂的温度为25℃的情况下，水溶性高沸点有机溶剂的粘度为65cP以下。

如果水分通过进行高速干燥而蒸发掉，则高沸点有机溶剂浓缩并且以相当大的量残留在图像中。如果浓缩的高沸点有机溶剂具有较高的粘度，则存在的可能性是即使经过一段时间之后，它也可能残留在图像中，从而损害固着性能。因此，为了防止这个问题，在这方面，将高沸点溶剂本身的粘度限制为65cP以下。如果粘度为65cP以下，则在固着之后，溶剂可以快速渗透到记录介质中，因此可以避免固着性能的下降。

适宜地，加热干燥装置的干燥温度为50℃以上。

根据本发明的该方面，适宜的是进行干燥的温度应当为50℃以上。对于加热干燥装置，适宜的是使用从介质的背表面加热、辐照辐射热、吹送热空气等的方法，并且更适宜地，使用这些方法的组合。

适宜地，墨水含有聚合物树脂。

如果除着色材料以外还将聚合物树脂加入到墨水中，则聚合物树脂在干燥以及加热和加压固着过程中熔合，因此具有增强图像中的各种着色材料组分之间的粘合力的有益效果。因此，在进一步防止在固着过程中的图像污损方面获得了有益效果。当然，当然还获得关于固着性能的有益效果。

适宜地，记录介质为涂布纸。

根据本发明的该方面，在记录介质为涂布纸的情况下，本发明的这些方面是特别有价值的。

为了达到上述目的，本发明的另一个方面涉及一种图像形成设备，其包括：墨滴喷射装置，所述墨滴喷射装置根据图像信号将墨水沉积到记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在所述墨水的温度为25℃的情况下，所述墨水具有10cP以下的粘度；加热干燥装置，所述加热干燥装置移除记录介质上的墨水的溶剂中含有的水；以及加热和加压固着装置，所述加热和加压固着装置将墨水加热并且加压以将墨水固着到记录介质上。

为了达到上述目的，本发明的另一个方面涉及一种图像形成设备，其包括：聚集处理液体沉积装置，所述聚集处理液体沉积装置将聚集处理液体沉积到记录介质上；墨滴喷射装置，所述墨滴喷射装置根据图像信号将墨水沉积到记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在25℃的30％水溶液的情况下，所述水溶性高沸点有机溶剂的粘度为5cP以下；加热干燥装置，所述加热干燥装置移除记录介质上的墨水的溶剂中含有的水；以及加热和加压固着装置，所述加热和加压固着装置将墨水加热并且加压以将墨水固着到记录介质上。

在本发明的这些方面中，适当地进行如上所述的图像形成方法。

根据本发明，对于在记录介质上形成图像的图像形成方法和图像形成设备，可以提供有效地防止在加热和加压过程中发生污损的图像形成方法和图像形成设备。

附图说明

下面将参考附图说明本发明的本质以及其它目的及其优点。

该附图是示出涉及本发明的一个实施方案的图像形成设备的一个实例的示意图。

具体实施方式

首先描述在本发明的实施方案中使用的聚集处理液体(以下有时简称为处理液体)和墨水，然后描述根据本发明的实施方案的图像形成方法和图像形成设备。在本发明的实施方案中，还存在其中不使用处理液体的方式。在其中不使用处理液体的方式中，涉及本发明实施方案的墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，并且在墨水为25℃的情况下具有10cP以下的粘度，并且在不使用处理液体的方式中，墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，并且当处于30％水溶液时，在25℃的粘度为5cP以下。

SP值(即，(希尔德布兰德)溶度参数)δ被定义如下：

$\mathrm{\δ}=\sqrt{(\mathrm{\ΔH}-\mathrm{RT})/V}$

其中ΔH表示“汽化的摩尔热”；R表示“气体常数”；T表示“绝对温度”；并且V表示“摩尔体积”。

墨水

根据本发明的实施方案的喷墨墨水可以用于形成全色图像。为了形成全色图像，可以使用品红色调的墨水、青色调的墨水和黄色调的墨水，而且，也可以使用黑色调的墨水以调节色调。此外，除黄色、品红色和青色调的墨水以外，还可以使用红色、绿色、蓝色或白色的墨水，或者还可以使用在印刷领域中称为特殊颜色墨水的墨水。

根据本发明的实施方案的这些喷墨墨水适宜为水基墨水，并且更适宜为使用水分散性颜料作为着色材料的墨水。

下面，详细描述墨水组分。

水分散性颜料

水分散性颜料的具体实例是下列(1)至(4)中所述的颜料：

(1)胶囊化颜料，换言之，在聚合物微粒中含有颜料的聚合物乳液，更具体而言，通过用亲水性的水不溶性树脂包覆颜料，从而借助于树脂层使颜料表面变得亲水而分散于水中的颜料。

(2)自分散颜料，换言之，在其表面上具有至少一种亲水性基团并且在没有分散剂的情况下表现出水分散性或水溶性中的至少一种的颜料，更具体而言，主要使用碳黑等，通过表面氧化处理使颜料变得亲水而分散在水中的颜料元素物质(pigment elemental substance)。

(3)树脂分散的颜料，换言之，使用重均分子量为50,000以下的水溶性聚合物化合物分散的颜料。

(4)表面活性剂分散的颜料，换言之，通过表面活性剂分散的颜料。

适宜的实例为(1)胶囊化颜料和(2)自分散颜料，并且特别适宜的实例为(1)胶囊化颜料。

下面，详细描述微胶囊化颜料。对在微胶囊化颜料中使用的树脂没有特别限制，但是适宜的是使用在水和水溶性有机溶剂的混合溶剂中具有自分散性或者溶解性并且具有阴离子基团(酸性)的聚合物化合物。通常，这种树脂适宜地具有在约1,000至100,000的范围内的数均分子量，并且特别适宜地在约3,000至50,000的范围内的数均分子量。而且，适宜地，树脂是通过溶解于有机溶剂中以溶液的形式形成的。通过将树脂的数均分子量设定在该范围内，可以表现出在颜料中作为包覆膜或者在墨水组合物中作为涂膜的令人满意的功能。适宜的是将树脂以碱金属或有机胺的盐的形式使用。

在微胶囊化颜料中的树脂的具体实例是：热塑性、热固性或变性丙烯酸类，环氧，聚氨酯，聚醚，聚酰胺，不饱和聚酯，酚，硅氧烷或氟聚合物化合物，聚乙烯基材料如氯乙烯，乙酸乙烯酯，聚乙烯醇缩丁醛等，聚酯材料如醇酸树脂或邻苯二甲酸树脂等，氨基材料如三聚氰胺树脂，三聚氰胺甲醛树脂，氨基-醇酸共缩合树脂，尿素树脂等，或者具有阴离子基团的材料，如这些的共聚物或混合物。

在上述树脂之中，通过在溶剂中聚合例如含阴离子基团的丙烯酸类单体(以下称为含有阴离子基团的丙烯酸类单体)以及根据需要的可以与该单体共聚的另一种单体，获得阴离子丙烯酸类树脂。含有阴离子基团的丙烯酸类单体是例如含有选自羧基、砜基和膦基(phosphone group)中的一种以上阴离子基团的丙烯酸类单体，并且在这些之中，特别适宜的是含羧基的丙烯酸类单体。

含羧基的丙烯酸类单体的具体实例是：丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，乙基丙烯酸(ethacrylic acid)，丙基丙烯酸，异丙基丙烯酸，衣康酸，富马酸等。在这些之中，适宜的是丙烯酸或甲基丙烯酸。

微胶囊化颜料可以通过使用上述组分借助于常规的物理或化学方法制备。根据本发明的一种适宜方式，这种颜料可以通过在以下文献中所述的方法制备：日本专利申请出版物9-151342、日本专利申请出版物10-140065、日本专利申请出版物11-209672、日本专利申请出版物11-172180、日本专利申请出版物10-25440或日本专利申请出版物11-43636。

在本发明中，还可以列举自分散颜料作为一个适宜的实例。自分散颜料是这样的颜料，该颜料可以在没有分散剂的情况下分散于水性溶剂中，并且其中多个亲水性官能团和/或其盐(以下称为“可分散性赋予基团”)直接或者经由烷基、烷醚基或芳基间接结合到颜料的表面上。这里，＂在没有分散剂的情况下分散于水性溶剂中＂是指其中即使在不使用分散剂以使颜料分散，颜料也可以分散于水性溶剂中的状态。

含有自分散颜料作为着色材料的墨水无需含有如上所述被包含以分散普通颜料的分散剂，因此，实际上没有由于由分散剂的存在引起的消泡性的降低而发生起泡，因此，可以容易地制备具有优异的喷射稳定性的墨水。

结合到自分散颜料的表面上的可分散性赋予基团的可能实例是-COOH，-CO，-OH，-SO₃H，-PO₃H₂和季铵，以及这些的盐，并且这些通过以下方法而制备：对颜料原料使用物理处理或化学处理，从而将可分散性赋予基团或具有自可分散性赋予基团的活性种子结合(接枝)到颜料的表面上。上述物理处理的一个实例是例如真空等离子体处理。而且，化学处理的可能实例是：在水中通过氧化剂氧化颜料的表面的湿式氧化方法，以及通过将对-氨基苯甲酸结合到颜料表面上，经由苯基结合羧基的方法。

在本发明的实施方案中可以作为适宜的实例列举的实例是经过使用次卤酸和/或次卤酸盐的氧化处理，或使用臭氧-基氧化处理的表面处理的自分散颜料。对于自分散颜料，还可以使用商业化产品，其可能实例是：Microjet CW-1(产品名，由Orient Chemical Industries Ltd.生产)，以及CAB-O-JET 200或CAB-O-JET 300(产品名，由Cabot Corp.生产)等。颜料

对在本发明实施方案中使用的颜料没有特别限制，并且它可以根据目的适当地选择。例如，颜料可以是有机颜料或无机颜料。

上述有机颜料的可能实例是：偶氮颜料、多环颜料、染料螯合物、硝基颜料、亚硝基颜料、苯胺黑等。在这些之中，更适宜的是偶氮颜料、多环颜料等。偶氮颜料的可能实例是：偶氮色淀颜料、不溶性偶氮颜料、稠合偶氮颜料、螯合偶氮颜料等。多环颜料的可能实例是：酞菁颜料、苝颜料、苝酮(perynone)颜料、蒽醌颜料、喹吖啶酮颜料、二噁嗪颜料、靛颜料、硫靛颜料、异吲哚啉酮颜料、喹啉并酞酮(quinophthalone)颜料等。染料螯合物的可能实例是例如碱性染料螯合物、酸性染料螯合物等。

无机颜料的可能实例是例如二氧化钛、氧化铁、碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、钡黄、镉红、铬黄、碳黑等。在这些之中，特别适宜的是碳黑。碳黑可以通过例如，通常已知的方法如接触法、炉法、热法等制备。

对于黑色颜料，碳黑的具体实例是：Raven 7000，Raven 5750，Raven5250，Raven 5000 ULTRAII，Raven 3500，Raven 2000，Raven 1500，Raven1250，Raven 1200，Raven 1190 ULTRAII，Raven 1170，Raven 1255，Raven1080，Raven 1060，Raven 700(由Carbon Colombia生产)；Regal 400R，Regal330R，Regal 660R，Mogul L，Black Pearls L，Monarch 700，Monarch 800，Monarch 880，Monarch 900，Monarch 1000，Monarch 1100，Monarch 1300，Monarch 1400(由Cabot Corp.生产)；Color Black FW1，Color Black FW2，Color Black FW2V，Color Black 18，Color Black FW200，Color Black S150，Color Black S160，Color Black S170，Printex 35，Printex U，Printex V，Printex140U，Printex 140V，Special Black 6，Special Black 5，Special Black 4A，Special Black 4(由Degussa生产)；No.25，No.33，No.40，No.45，No.47，No.52，No.900，No.2200B，No.2300，MCF-88，MA600，MA7，MA8，MA100(由Mitsubishi Chemical Corp.生产)等，但是不特别限于这些。

可以在本发明实施方案中使用的有机颜料的可能实例在黄色墨水颜料的情况下为：C.I.颜料黄1，2，3，4，5，6，7，10，11，12，13，14，14C，16，17，24，34，35，37，42，53，55，65，73，74，75，81，83，93，95，97，98，100，101，104，108，109，110，114，117，120，128，129，138，150，151，153，154，155，180等。

而且，用于品红色墨水的颜料的可能实例是：C.I.颜料红1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14，15，16，17，18，19，21，22，23，30，31，32，37，38，39，40，48(Ca)，48(Mn)，48:2，48:3，48:4，49，49:1，50，51，52，52:2，53:1，53，55，57(Ca)，57:1，60，60:1，63:1，63:2，64，64:1，81，83，87，88，89，90，101(氧化铁红)，104，105，106，108(镉红)，112，114，122(喹吖啶酮品红)，123，146，149，163，166，168，170，172，177，178，179，184，185，190，193，202，209，219，269等，以及C.I.颜料紫19；并且在这些之中，特别适宜的是C.I.颜料红122。

而且，用于青色墨水的颜料的可能实例是：C.I.颜料蓝1，2，3，15，15:1，15:2，15:3，15:34，16，17:1，22，25，56，60，C.I.瓮蓝4，60，63等；并且特别适宜的是C.I.颜料蓝15:3。

上述颜料可以单独使用，或多种以上的颜料可以选自上述组内或者上述组之间，并且以组合的形式使用。

分散剂

在本发明的实施方案中，对于在胶囊化颜料或树脂分散的颜料中使用的分散剂，可以使用非离子化合物、阴离子化合物、阳离子化合物、两性化合物等。例如，它可以是由含有α，β-烯键式不饱和基团的单体的共聚物等。含有α，β-烯键式不饱和基团的单体的可能实例是：苯乙烯衍生物，如乙烯，丙烯，丁烯，庚烯，己烯，乙酸乙烯酯，乙酸烯丙酯，丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，巴豆酸酯，衣康酸，衣康酸单酯，马来酸，马来酸单酯，马来酸二酯，富马酸，富马酸单酯，乙烯基磺酸，苯乙烯磺酸，磺化乙烯基萘，乙烯醇，丙烯酰胺，甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯，双甲基丙烯酰氧乙基磷酸酯，甲基丙烯酰氧乙基苯基酸式磷酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，二甘醇二甲基丙烯酸酯，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯等；乙烯基环己烷，乙烯基萘，乙烯基萘衍生物，可以被芳族基团取代的丙烯酸烷基酯，丙烯酸苯酯，可以被芳族基团取代的甲基丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸苯酯，甲基丙烯酸环烷基酯，巴豆酸烷基酯，衣康酸二烷基酯，马来酸二烷基酯，乙烯醇，或这些化合物的衍生物等。

将通过一种或者多种含α，β-烯键式不饱和基团的单体的共聚得到的共聚物用作聚合物分散剂。聚合物分散剂的更具体实例是：丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物；甲基丙烯酸烷基酯-甲基丙烯酸共聚物；苯乙烯-丙烯酸烷基酯-丙烯酸共聚物；苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯-甲基丙烯酸共聚物；苯乙烯-甲基丙烯酸环己酯-甲基丙烯酸共聚物；苯乙烯-苯乙烯磺酸共聚物；苯乙烯-马来酸共聚物；苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物；苯乙烯-丙烯酸共聚物；乙烯基萘-马来酸共聚物；乙烯基萘-甲基丙烯酸共聚物；乙烯基萘-丙烯酸共聚物；聚苯乙烯；聚酯，聚乙烯醇等。

根据本发明的一个实施方案的分散剂适宜地具有2,000至60,000的重均分子量。按重量比计，本发明的一个实施方案的分散剂相对于颜料的添加比率适宜地等于或大于10％，并且等于或小于100％。更适宜地，分散剂的添加比率等于或大于20％并且等于或小于70％，并且还更适宜地，等于或大于40％并且等于或小于50％。

水溶性溶剂

在不使用处理液体的方式中，在本发明的实施方案中使用的墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，并且在25℃具有10cP以下的粘度；并且在使用处理液体的方式中，墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，并且当处于30％水溶液时，在25℃的粘度为5cP以下。这种类型的水溶性高沸点有机溶剂包括润湿剂或渗透剂。

二甘醇单乙醚(22.4)，

二甘醇单丁醚(21.5)，

三甘醇单丁醚(21.1)，

双丙甘醇单甲醚(21.3)，

双丙甘醇(27.2)。

化学式1

PO＝亚丙基氧基(氧化丙烯基)

化学式2

化学式3

化学式4

化学式5

nC₄H₉O(AO)₄-H(AO＝EO或PO，比率1:1)(20.1)EO＝亚乙基氧基(氧化乙烯基)

nC₄H₉O(AO)₁₀-H(同上)(18.8)

HO(A’O)₄₀-H(A’O＝EO或PO，比率EO:PO＝1:3)(18.7)

HO(A”O)₅₅-H(A”O＝EO或PO，比率EO:PO＝5:6)(18.8)

HO(PO)₃H(24.7)

HO(PO)₇H(21.2)

1，2己二醇(27.4)

括号中的数字表示SP值。

而且，在具有低SP值的溶剂之中，适宜的是包含下列结构：

化学式6

上述化合物在有机溶剂的总量中的比率适宜为10％以上，更适宜为30％以上，并且还更适宜为50％以上。

而且，在本发明的实施方案中，可以在SP值为27.5以下的溶剂的比率不是90％以下的范围内另外使用其它溶剂。

另外使用的水溶性有机溶剂的实例是：烷烃二醇(多元醇)，如甘油、1，2，6-己三醇、三羟甲基丙烷、乙二醇、丙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、五甘醇、双丙甘醇、2-亚丁基-1，4-二醇、2-乙基-1，3-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、1，2-辛二醇、1，2-己二醇、1，2-戊二醇、4-甲基-1，2-戊二醇等；糖，如葡萄糖、甘露糖、果糖、核糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、醛糖酸、葡萄糖醇(山梨醇)、麦芽糖、纤维素二糖、乳糖、蔗糖、海藻糖、麦芽三糖等；糖醇；透明质酸；所谓的固体润湿剂如脲；含1至4个碳原子的烷基醇如乙醇、甲醇、丁醇、丙醇、异丙醇等；二醇醚如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、二甘醇单正丙醚、乙二醇单异丙醚、二甘醇单异丙醚、乙二醇单正丁醚、乙二醇单叔丁醚、二甘醇单叔丁醚、1-甲基-1-甲氧基丁醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单叔丁醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单异丙醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚；二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单异丙醚等；2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲-2-咪唑啉酮、甲酰胺、乙酰胺、二甲亚砜、山梨醇(sorbit)、脱水山梨醇、醋精、二醋精、三醋精、环丁砜等，或者它们的一种或两种以上。

对于干燥防止剂或润湿剂的目的，多元醇是有价值的，例如甘油、乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、双丙甘醇、三丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、3-甲基-1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、四甘醇、1，6-己二醇、2-甲基-2，4-戊二醇、聚乙二醇、1，2，4-丁三醇，1，2，6-己三醇等。这些可以单独使用或者两种以上可以组合使用。

对于渗透剂的目的，多元醇化合物是适宜的，并且可能实例是脂族二醇，例如：2-乙基-2-甲基-1，3-丙二醇、3，3-二甲基-1，2-丁二醇、2，2-二乙基-1，3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1，3-丙二醇、2，4-二甲基-2，4-戊二醇、2，5-二甲基-2，5-己二醇、5-亚己基-1，2-二醇、2-乙基-1，3-己二醇等。在这些之中，最适宜的实例是2-乙基-1，3-己二醇和2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇。

在本发明的实施方案中使用的水溶性溶剂可以单独使用，或者可以将两种以上的溶剂以组合的方式使用。使用的水溶性有机溶剂的含量比为1重量％以上并且60重量％以下，适宜为5重量％以上并且40重量％以下，并且更适宜为10重量％以上并且30重量％以下。

对在本发明的实施方案中使用的水的添加量没有特别限制，但是适宜地，它为10质量％以上并且99质量％以下，并且更适宜为30质量％以上并且80质量％以下。还更适宜地，水的量为50质量％以上并且70质量％以下。

表面活性剂

表面张力调节剂的可能实例是：非离子、阳离子、阴离子或甜菜碱表面活性剂。为了通过喷墨方法实现良好的喷射，表面张力调节剂的添加量适宜为将本发明的实施方案的墨水的表面张力调节到20至60mN/m，并且更适宜为20至45mN/m，并且还更适宜为25至40mN/m的量。

对于本发明的一个实施方案的表面活性剂，有效的是使用具有例如在分子中组合亲水性部分和疏水性部分的结构的化合物，并且可以使用阴离子表面活性剂，阳离子表面活性剂，两性表面活性剂或非离子表面活性剂中的任何一种。而且，还可以将上述聚合物材料(聚合物分散剂)用作表面活性剂。

阴离子表面活性剂的具体实例是例如：十二烷基苯磺酸钠，月桂基硫酸钠，烷基二苯基醚二磺酸钠，烷基萘磺酸钠，二烷基磺基琥珀酸钠，硬脂酸钠，油酸钾，二辛基磺基琥珀酸钠，聚氧乙烯烷基醚硫酸钠，聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸钠，硬脂酸钠，油酸钠，叔辛基苯氧基乙氧基聚乙氧基乙基硫酸钠等，并且可以选择这些中的一种或两种以上。

非离子表面活性剂的具体实例是例如：聚氧乙烯月桂基醚，聚氧乙烯辛基苯基醚，聚氧乙烯油基苯基醚，聚氧乙烯壬基苯基醚，氧化乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物，叔辛基苯氧基乙基聚乙氧基乙醇，壬基苯氧基乙基聚乙氧基乙醇等，并且可以选择这些中的一种或两种以上。

阳离子表面活性剂的可能实例是：四烷基铵盐，烷基胺盐，苄烷铵(benzalkonium)盐，烷基吡啶鎓盐，咪唑鎓盐等，并且其具体实例是：二羟乙基硬脂胺，2-十七碳烯基-羟乙基咪唑啉，氯化月桂基二甲基苄基铵，氯化十六烷基吡啶鎓，氯化硬脂酰胺甲基吡啶鎓等。

对加入到根据本发明的一个实施方案的喷墨液体组合物中的表面活性剂的量没有特别限制，但是它适宜为0.1质量％以上，并且更适宜为0.5至10质量％，并且还更适宜为1至3质量％。

其它组分

还可以含有其它添加剂。其它添加剂可以是通常已知的添加剂，例如紫外光吸收剂、防褪色剂、抗菌剂、pH调节剂、防锈剂、抗氧化剂、乳化稳定剂、防腐剂、消泡剂、粘度改良剂、分散稳定剂、螯合剂等。

紫外线吸收剂的可能实例是例如二苯甲酮基紫外线吸收剂，苯并三唑基紫外线吸收剂，水杨酸酯基紫外线吸收剂，氰基丙烯酸酯基紫外线吸收剂，镍配盐基紫外线吸收剂等。

作为防褪色剂，可以使用各种有机或金属配合物防褪色剂。有机防褪色剂可以是氢醌类，烷氧基酚，二烷氧基酚，酚，苯胺类，胺，茚满类，色满类，烷氧基苯胺，杂环等，并且金属配合物可以是镍配合物，锌配合物等。

抗菌剂的可能实例是：脱氢乙酸钠，苯甲酸钠，吡啶硫酮-1-氧化钠、对羟基苯甲酸乙酯、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、山梨酸钠、五氯苯酚钠等。适宜地，这些抗菌剂在墨水中是以0.02至1.00重量％的比率使用的。

对pH调节剂没有特别限制，只要它能够将pH调节为所需的值，而对制备的记录墨水不造成负面影响即可，并且可以根据目的适当地选择pH调节剂；pH调节剂的可能实例是醇胺(例如二乙醇胺，三乙醇胺，2-氨基-2-乙基-1，3-丙二醇等)，碱金属氢氧化物(例如，氢氧化锂，氢氧化钠，氢氧化钾等)，氢氧化铵类(例如，氢氧化铵或氢氧化季铵)，氢氧化鏻，碱金属碳酸盐等。

防锈剂的可能实例是：酸式亚硫酸盐，硫代硫酸钠，硫代二甘醇酸铵，硝酸二异丙基铵，季戊四醇四硝酸酯，亚硝酸二环己基铵等。

抗氧化剂的可能实例是：酚基抗氧化剂(包括受阻酚抗氧化剂)，胺基抗氧化剂，硫抗氧化剂，磷抗氧化剂等。

螯合剂的可能实例是：乙二胺四乙酸钠，氨三乙酸钠，羟乙基乙二胺三乙酸钠，二亚乙基三胺五乙酸钠，5-氨基丙二酰脲二乙酸钠等。

树脂微粒

可以在本发明的实施方案中使用的树脂微粒或聚合物胶乳可以是：丙烯酸类树脂，乙酸乙烯酯树脂，苯乙烯-丁二烯树脂，氯乙烯树脂，丙烯酰基(acryl)-苯乙烯树脂，丁二烯树脂，苯乙烯树脂，交联的丙烯酸类树脂，交联的苯乙烯树脂，苯胍胺树脂，酚醛树脂，有机硅树脂，环氧树脂，聚氨酯树脂，石蜡树脂，氟树脂等。可以作为适宜的实例列举的树脂的实例是：丙烯酸类树脂，丙烯酰基-苯乙烯树脂，苯乙烯树脂，交联的丙烯酸类树脂以及交联的苯乙烯树脂。

适宜地，树脂微粒的重均分子量等于或大于10,000并且等于或小于200,000，并且更适宜地等于或大于100,000并且等于或小于200,000。

适宜地，树脂微粒的平均粒子尺寸在10nm至1μm的范围内，更适宜地在10至200nm的范围内，还更适宜地在20至100nm的范围内，并且特别适宜地在20至50nm的范围内。

树脂微粒相对于墨水的添加量适宜为0.5至20质量％，更适宜为3至20质量％，并且还更适宜为5至15质量％。

适宜地，树脂微粒的玻璃化转变温度Tg为30℃以上，更适宜为40℃以上，并且还更适宜为50℃以上。

而且，对聚合物粒子的粒度分布没有特别限制，并且它们可以具有宽粒度分布或者它们可以具有单分散粒度分布。而且，还可以将两种以上的具有单分散粒度分布的聚合物微粒组合使用。

处理液体

在本发明的实施方案中，将提高印刷性能的液体组合物沉积到印刷介质上可以被列举作为一个适宜的实例。

提高印刷性能并且可以在本发明的实施方案中使用的液体组合物的一个适宜实例是通过改变墨水的pH产生聚集体的液体组合物。在这种情况下，适宜地，液体组合物的pH为1至6，并且更适宜地，pH为2至5，并且还更适宜地，pH为3至5。适宜地，液体组合物的组分选自：聚丙烯酸，乙酸，乙醇酸(glycol acid)，丙二酸，苹果酸，马来酸，抗坏血酸，琥珀酸，戊二酸，富马酸，柠檬酸，酒石酸，乳酸，磺酸，正磷酸，吡咯烷酮甲酸，吡喃酮甲酸，吡咯甲酸，呋喃甲酸，吡啶甲酸，香豆酸，噻吩甲酸，烟酸，或者这些化合物的衍生物，或这些的盐等。这些化合物可以单独使用或可以使用这些化合物的两种以上的组合。

而且，提高印刷性能并且可以在本发明的实施方案中使用的液体组合物的一个适宜实例是其中已经加入多价金属盐或聚烯丙胺的处理液体。液体组合物的组成的可能实例是：对于多价金属盐，周期表第2A族的碱土金属(alkali rare earth metal)(例如，镁或钙)，周期表第3B族的过渡金属(例如，镧)，来自周期表的第3A族(例如，铝)的阳离子，镧系元素(例如，铌)或聚烯丙胺或聚烯丙胺的衍生物。适宜的实例为钙和镁。适宜地用作钙或镁的配对碱的阴离子的可能实例是羧酸盐(甲酸，乙酸，苯甲酸盐等)，硝酸盐，氯化物，以及硫氰酸盐。加入到处理液体中的这些盐的比率在约1至约10重量％，适宜为约1.5至约7重量％，并且更适宜为约2至约6重量％的范围内。

在处理液体中还可以包含树脂组分以提高固着特性以及耐擦性。树脂组分可以是如果通过喷墨方法以液滴形式喷射处理液体，则不损害喷墨头的喷射特性，并且具有稳定的储存特性的任何树脂，并且可以自由地选择水溶性树脂、树脂乳液等。

树脂组分可以是丙烯酸类聚合物，聚氨酯聚合物，聚酯聚合物，乙烯基聚合物，苯乙烯聚合物等。为了充分表现出材料在提高固着特性方面的功能，必须以高浓度(1重量％至20重量％)加入较高分子量的聚合物。然而，如果寻求将上述材料通过溶解于液体中来加入，则液体需要高的粘度，并且喷射特性下降。为了以高密度加入适当的材料，或者抑制粘度的增加，有效的是采用用于将材料以胶乳的形式加入的装置。可能的胶乳材料是例如：丙烯酸的烷基共聚物，羧基改性的SBR(苯乙烯-丁二烯胶乳)，SIR(苯乙烯-异戊二烯胶乳)，MBR(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯胶乳)，NBR(丙烯腈-丁二烯胶乳)等。

墨水性能

适宜地，根据本发明的实施方案的墨水的表面张力等于或大于20mN/m并且等于或小于60mN/m。更适宜地，它等于或大于20mN/m并且等于或小于45mN/m，并且还更适宜地，等于或大于25mN/m并且等于或小于40mN/m。

图像形成方法和图像形成设备

接着，描述根据本发明的一个实施方案的图像形成方法和图像形成设备。

附图是示出根据本发明的一个实施方案的图像形成设备的总体示意图。在附图中示出的图像形成设备100是能够仅在记录介质114的一个表面上印刷的单侧机器。图像形成设备100包括：纸供给单元102，所述纸供给单元102供给记录介质114；处理试剂沉积单元106，所述处理试剂沉积单元106将处理试剂沉积在记录介质114上；印刷单元(图像形成单元)108，所述印刷单元108通过将着色的墨水沉积到记录介质114上而形成图像；固着单元110，所述固着单元110将记录介质114上的墨水固着到记录介质114上；和纸输出单元112，所述纸输出单元112输送并且输出其上已经形成图像的记录介质114。在不使用处理液体的情况下，可以省略处理试剂沉积单元106。

其上层叠记录介质114的纸供给平台120被安置在纸供给单元102中。给纸部122连接至纸供给平台120的前侧(图中的左手侧)，并且将层叠在纸供给平台120上的记录介质114从最上面的纸一次一张地接连供给至给纸部122。通过转移鼓124b将已经输送至给纸部122的记录介质114供给至处理试剂沉积单元106的压鼓126b的表面(圆周表面)。

将处理试剂沉积单元106安置在纸供给单元102之后。将转移鼓124b安置在纸供给单元102和处理试剂沉积单元106的压鼓126b之间以与它们进行接触。在这种结构中，将记录介质114经由转移鼓124b输送至处理试剂沉积单元106的压鼓126b。

纸预热单元134和处理液体干燥单元138具有分别可以在规定的范围内进行温控的加热器。当保持在压鼓126b上的记录介质114通过与纸预热单元134和渗透抑制剂干燥单元138相对的位置时，它被这些单元的加热器加热。

处理液体头136将处理液体的液滴喷射到保持在压鼓126b上的记录介质114上，并且可以具有与后述印刷单元108的墨水头140C、140M、140Y和140K的每一个相同的结构。在本实施方案中，使用喷墨头作为将处理液体沉积在记录介质114的表面上的装置；然而，沉积处理液体的装置不限于本实施方案。这种涂覆处理液体的装置可以使用各种方法，例如喷涂法和辊涂法。

在本实施方案中使用的处理液体是使从各个墨水头140C、140M、140Y和140K向记录介质114喷射的墨水中所含的着色材料聚集的酸性液体，所述墨水头排列在位于后面的级的印刷单元108中。

在本实施方案中，在通过处理液体头136将处理液体沉积在记录介质114的表面上的5秒内，进行通过处理液体干燥单元138的加热器进行的加热。因此，适宜的是处理液体干燥单元138应当位于处理液体头136附近。

将处理液体干燥单元138的加热器的加热温度设定至这样的温度，由此干燥处理液体，并且在记录介质114上形成聚集处理试剂的固态或半固态层(干燥的处理液体的薄层)。这里提及的“处于固态或半固态的聚集处理试剂层”包括水含量为0％至70％的层。

如在本实施方案中，适宜的方式是其中在将处理液体沉积在记录介质114上之前，通过纸预热单元134的加热器预热记录介质114的方式。在这种情况下，可以抑制将处理液体干燥至低水平所需的热能，因此可以产生能量节省。

将印刷单元108安置在处理液体沉积单元106之后。将转移鼓124c安置在处理液体沉积单元106的压鼓126b与印刷单元108的压鼓126c之间，以与它们进行接触。因此，在沉积处理液体并且在保持在处理液体沉积单元106的压鼓126b上的记录介质114上形成固态或半固态聚集处理试剂层之后，通过转移鼓124c将记录介质114转移至印刷单元108的压鼓126c上。

印刷单元108在从根据压鼓126c的旋转方向(图中的逆时针方向)的上游侧起这样的顺序上，在与压鼓126c的表面相对的位置配置有与四种墨水颜色C、M、Y和K分别对应的墨水头140C、140M、140Y和140K，以及溶剂干燥单元142a和142b。

与处理液体头136类似，墨水头140C、140M、140Y和140K使用喷墨型记录头(喷墨头)。墨水头140C、140M、140Y和140K分别将相应的有色墨水的液滴喷射到保持在压鼓126c上的记录介质114上。

墨水头140C、140M、140Y和140K的每一个是整行型头，所述整行型头具有与保持在压鼓126c上的记录介质114的图像形成区的最大宽度对应的长度，并且具有用于喷射墨水的多个喷嘴161(在图中示出)，所述多个喷嘴161跨过图像形成区的整个宽度排列在头的喷墨表面上。墨水头140C、140M、140Y和140K排列成在垂直于压鼓126c的旋转方向(记录介质114的输送方向)的方向上延伸。

根据其中按墨水的颜色分别安置具有覆盖记录介质114的图像形成区的整个宽度的喷嘴行的整行型头的构成(composition)，通过只进行一次使记录介质114与墨水头140C、140M、140Y和140K彼此相对移动的操作(换言之，通过一次副扫描动作)，可以将原始图像记录在记录介质114的图像形成区上。因此，与使用在主扫描方向，即垂直于副扫描方向或记录介质114的输送方向的方向上来回往复移动的串行(梭式(shuttle))型头的情况相比，可以实现更高的印刷速度，因此可以提高印刷生产率。

此外，尽管在本实施方案中描述了四种颜色C、M、Y和K的构造，但是墨水颜色的组合和颜色数量不限于这些。可以根据需要加入浅色和/或深色墨水和特殊颜色的墨水。例如，其中加入用于喷射浅色墨水例如浅青色和浅品红色的墨水头的构造是可以的。而且，对各种颜色的头的排列顺序没有特别限制。

与上述纸预热单元134和处理液体干燥单元138类似的是，溶剂干燥单元142a和142b的每一个具有包括其温度可以被控制在规定范围内的加热器的构成。如下文中所述，当将墨滴沉积到已经形成于记录介质114上的固态或半固态聚集处理试剂层上时，在记录介质114上形成墨水聚集体(着色材料聚集体)，而且，已经与着色材料分离的墨水溶剂铺展，使得形成含有溶解的聚集处理试剂的液体层。以这种方式留在记录介质114上的溶剂组分(液体组分)是使记录介质114卷曲的原因，并且还导致图像的劣化。因此，在本实施方案中，在将相应颜色的墨水液滴从墨水头140C、140M、140Y和140K沉积在记录介质114上之后，通过溶剂干燥单元142a和142b的加热器进行加热，将溶剂组分蒸发掉，并且使记录介质114干燥。

在本发明的实施方案中，适宜地，将溶剂干燥单元142a和142b中的干燥温度设定为50℃以上，以移除墨水溶剂中含有的水。对于溶剂干燥单元142a和142b，适宜的是使用诸如从介质的背表面加热、辐射热源的辐照、吹送热空气等的装置，并且更适宜地，可以使用这些装置的组合。

在本实施方案中，将固着单元110安置在印刷单元108之后。将转移鼓124d安置在印刷单元108的压鼓126c与固着单元110的压鼓126d之间，以与它们进行接触。因此，将保持在印刷单元108的压鼓126c上的记录介质114通过转移鼓124d转移到固着单元110的压鼓126d上。

固着单元110包括其温度可被调节在50℃至200℃的范围内的加热辊144，并且在将夹在压鼓126d和加热辊144之间的记录介质加热并且加压的同时，将图像固着到记录介质114上。根据墨水中含有的聚合物细粒的玻璃化转变点的温度等，适宜地设定固着单元110的加热温度。在本实施方案中，将固着单元110的加热温度设定至75℃。另外，将固着单元110的挤压压力适宜地设定为0.05MPa至2MPa。

将纸输出单元112安置在固着单元110之后。纸输出单元112配置有接收记录介质114的纸输出鼓150、容纳记录介质114的纸输出台152，以及纸输出链154，所述纸输出链154被安置在纸输出鼓150的链轮与置于纸输出台152上方的链轮之间，并且具有多个用于输出纸的夹子。通过纸输出链154，将从压鼓126d转移到纸输出鼓150的记录介质114输送至纸输出台152。

在本实施方案中，适宜地，记录介质为涂布纸。通常，当在沉积聚集处理液体后将墨水液滴喷射到具有低渗透性的记录介质如涂布纸上时，在聚集处理液体中聚集的墨水着色材料浮动，并且不留在所需的位置，因此，与所需的图像相比，输出图像受到极大地干扰。因此，本实施方案如果记录介质为涂布纸是特别有价值的，并且本实施方案能够有效地防止由着色材料引起的图像干扰。

可以适当地用于涂布纸的载体介质的可能实例包括：美术纸，涂布纸，以及其它涂布纸，如铸涂纸，其中将涂层安置在原纸上、将使用淀粉、聚乙烯醇等形成的施胶层或固定涂层(anchor coating layer)安置在原纸上、或者将涂层安置在这种施胶层或固定涂层上。可以通过使用各种机器，如长网造纸机、圆网造纸机、夹网造纸机等，由与粘合剂和一种以上的添加剂混合的木纸浆和颜料的主要组分制造这种原纸，所述添加剂为施胶剂、固着剂、收率改良剂、阳离子化剂、纸强度增强剂，以及其它的添加剂。纸浆是化学纸浆如LBKP或NBKP，机械纸浆如GP、PGW、RMP、TMP、CTMP、CMP、CGP等、或再生纸浆如DIP。

在根据本发明的一个实施方案的方法中，可以在没有改变的情况下直接使用这些原纸或涂布纸，并且还可以在使用纸机砑光机、TG砑光机、软砑光机等进行砑光处理，从而控制纸的表面平整度之后使用这些纸。

对载体介质的重量没有特别限制，但是通常该重量为约40至300g/m²。在本发明的实施方案中使用的涂布纸具有在上述载体介质上形成的涂层。涂层包含含有颜料和粘合剂作为其主要组分的涂料组合物，并且在载体介质上形成至少一个涂层。

对于颜料，适宜的是使用白色颜料。白色颜料的可能实例包括：无机颜料，如沉淀碳酸钙、重质碳酸钙、碳酸镁、高岭土、滑石、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛、锌酸、硫化锌、碳酸锌、缎光白、硅酸铝、硅藻土、硅酸钙、硅酸镁、合成非晶二氧化硅、胶体二氧化硅、氧化铝、胶体氧化铝、假勃姆石、氢氧化铝、锌钡白、沸石、水合多水高岭土、氢氧化镁等；以及有机颜料，如苯乙烯基塑料颜料、丙烯酸类塑料颜料、聚乙烯、微胶囊、尿素树脂、三聚氰胺树脂等。

粘合剂可以是例如：淀粉衍生物，如氧化淀粉、醚化淀粉或磷酸酯化淀粉；纤维素衍生物，如羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等；酪蛋白、明胶、大豆蛋白质、聚乙烯醇，或者它们的衍生物；具有各种皂化度的聚乙烯醇或者其硅烷醇变性种类，或者它们的其它衍生物的羧酸盐、阳离子化产物；聚乙烯吡咯烷酮、马来酸酐树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物或者其它的共轭二烯共聚物胶乳；丙烯酸类聚合物胶乳，如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物或共聚物；乙烯基聚合物胶乳，例如乙烯丙烯酸乙烯酯(ethylene acetate vinyl)共聚物；或者基于含有官能团如羧基的各种聚合物和单体的官能团变性聚合物胶乳；热固化性合成树脂如三聚氰胺树脂、尿素树脂等的水性粘合剂；丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚合物或共聚物树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯；或合成树脂基粘合剂，如聚氨酯树脂，不饱和聚酯树脂，氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butylal)、醇酸树脂等。

在涂层中的颜料和粘合剂的组合比率是：相对于100重量份的颜料为3至70重量份并且适宜为5至50重量份的粘合剂。如果粘合剂相对于100重量份颜料的组合比率小于3重量份，则由涂料组合物形成的墨水接受层的涂层将具有不足的强度，另一方面，如果组合比率大于70重量份，则高沸点溶剂的供给将急剧减慢。

此外，还可以将各种添加剂以适当的方式组合到涂层中，所述的各种添加剂例如：染料固着剂、颜料分散剂、增粘剂、流动性增强剂、消泡剂、泡沫抑制剂、分离剂、起泡剂、渗透剂、着色染料、着色颜料、荧光增白剂、紫外光吸收剂、抗氧化剂、防腐剂、抗菌剂、防水剂、湿纸强度增强剂、干纸强度增强剂等。

墨水接受层的涂覆量根据载体介质所需的光泽度、吸墨性能和种类等变化，并且尽管不能一概而论，但是它通常为1g/m²以上。而且，墨水接受层还可以通过将一定的均匀涂覆量分开到两个涂覆步骤中来进行涂覆。如果涂覆以这种方式分成两步，则与在一个步骤涂覆相同的涂覆量的情况相比，光泽度得到改善。

涂层的涂覆可以使用以下各种类型的设备中的一种以联机(on-machine)或脱机(off-machine)方式进行：例如，刮刀涂布机、辊涂机、气刀涂布机、棒涂机、刮棒涂布机、幕涂机、短销钉涂布机(short dowelcoater)、施胶机等。而且，在涂覆涂层之后，还可以通过使用砑光机设备如纸机砑光机、TG砑光机、软砑光机等，在墨水接受层上进行平滑和精加工处理。

涂层的数量可以根据要求适当地确定。

涂布纸可以是美术纸、高质量涂布纸、中等质量涂布纸、高质量的轻重量涂布纸、中等质量的轻重量涂布纸或者薄涂的印刷用纸；涂层的涂覆量在美术纸的情况下在两个表面上均为约40g/m²，在高质量涂布纸或中等质量涂布纸的情况下在两个表面上均为约20g/m²，在高质量的轻重量涂布纸或中等质量的轻重量涂布纸的情况下在两个表面上均为约15g/m²，并且在薄涂的印刷用纸的情况下在两个表面上均为约12g/m²以下。美术纸的一个实例为Tokubishi Art等；高质量涂布纸的一个实例为“U-Lite”；美术纸的实例为Tokubishi Art(由Mitsubishi Paper Mills Co.，Ltd.生产)，GoldenCask Satin(由Oji Paper Co.，Ltd.生产)等；涂布纸的实例为OK Top Coat(由Oji Paper Co.，Ltd.生产)，Aurora Coat(由Nippon Paper Group Inc.生产)，Recycle Coat T-6(由Nippon Paper Group Inc.生产)；轻重量涂布纸的实例为U-Lite(由Nippon Paper Group Inc.生产)，New V Matt(由Mitsubishi PaperMills Co.，Ltd.生产)，New Age(由Oji Paper Co.，Ltd.生产)，Recycle Mat T-6(由Nippon Paper Group Inc.生产)以及“Pism”(由Nippon Paper Group Inc.生产)。薄涂的印刷用纸的实例为Aurora L(由Nippon Paper Group Inc.生产)和Kinmari Hi-L(由Hokuetsu Paper Mills，Ltd.生产)等。此外，铸涂纸的实例为：SA Gold Cask plus(由Oji Paper Group Inc.生产)，Hi-McKinley Art(Gojo Paper Mfg.Co.，Ltd.)等。

通过使用上述墨水的图像形成方法，换言之，通过包括根据图像信号将在25℃具有10cP以下的粘度、包含10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂的墨滴喷射到记录介质上的步骤，通过加热干燥装置移除记录介质上的墨水溶剂中含有的水的步骤，以及通过将记录介质上的墨水加热并且加压而固着的步骤，可以提供其中在加热和加压固着的步骤中不发生污损的图像形成方法。而且，通过使用上述处理液体和墨水的图像形成方法，换言之，通过包括将聚集处理液体沉积到记录介质上的步骤，根据图像信号将包含10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，并且当处于30％水溶液时在25℃的粘度为5cP以下的墨滴喷射到记录介质上的步骤，通过加热干燥装置移除记录介质上的墨水溶剂中含有的水的步骤，以及将记录介质上的墨水加热并且加压而固着的步骤，可以提供其中在加热和加压固着的步骤中不发生污损的图像形成方法。

实施例

下面参考实施例具体描述根据本发明的实施方案，但是本发明不限于这些实施例。

在其中从附图中示出的图像形成设备移除聚集处理液体干燥单元138(下面称为“非聚集系统”)的系统条件下，以及在附图(下面称为“聚集系统”)中示出的系统条件下，进行图像形成。

聚集处理试剂的制备

根据下列组成，通过混合材料而制备聚集处理试剂。

-甘油                         15g

-丙二酸                       10g

-表面活性剂1(下面的化学式7)   1g

-离子交换水(去离子水)         74g

化学式7

当使用Toa DKK pH计WM-50EG测量以这种方式制备的处理液体的pH时，测得pH为3.5。

墨水的制备

墨水1(无聚合物)

颜料(品红色)                                            4质量％

高沸点有机溶剂(HBS)                                     8至35质量％

Olefin E1010(由Nissin Chemical Industry Co.，Ltd.生产)  1质量％

去离子水                                                余量

这里，下表1至3中示出的高沸点有机溶剂种类是以所述的含量比(重量份)加入的。

墨水2(加入聚合物)

颜料(品红色)                                            4重量％

Joncry l537(由Johnson Polymers生产)                     4或8重量％

New Pole GP-250(由Sanyo Chemical Industries，Ltd.生产)  10重量％

Olefin E1010(由Nissin Chemical IndustryCo.，Ltd.生产)   1重量％

去离子水                                                余量

用于表1至3中的溶剂种类的符号具有下列含义。

Gly：甘油

DEG：二甘醇，

TEA：三乙醇胺，

DPG：双丙甘醇，

DEGmEE：二甘醇单乙醚，

在使用非聚集系统的实验中，将处理液体层安置在记录介质(由Mitsubishi Paper Mills.，Ltd.生产的Tokubishi art)上。在非聚集系统和聚集系统的实验中，都根据图像信号将墨滴从喷墨头喷射到记录介质上。以2pl的喷墨量和在主扫描方向和副扫描方向上均为1200dpi的记录密度进行记录。随即，使用温热空气流作为干燥手段(device)，并且使用50℃的温热空气流将记录介质的表面干燥5秒。

最后，通过施加热量和压力将图像固着。在本实验中，将所施加的温度和压力分别设定为75℃和0.2MPa。

这里，通过将墨水中的高沸点有机溶剂(HBS)改变为表1和2中的高沸点有机溶剂和相应的含量比进行实验。而且，测量各种高沸点有机溶剂的SP值和粘度，并且将其记录在表1和2中。表1显示了使用非聚集系统的实验的概括，而表2显示了使用聚集系统的实验的概括。

评价结果示于表1和2中。在实验中进行的评价基于以下标准。

图像污损

根据下列，对在固着处理之后着色材料到辊上的粘附程度，进行感官评价。

5：根本没有着色材料的粘附。

4：肉眼看不见着色材料的粘附。

3：着色材料略有粘附，但是在实用的容许量以内。

2：着色材料严重粘附，记录介质的基底表面暴露；在容许量以外。

1：几乎所有着色材料粘附到辊上；在容许量以外。

固着特性

在固着处理之后的1小时，将胶带附着到实体图像区域上，将胶带以90°的角度剥离，然后根据下列，对着色材料对辊的粘附程度进行感官评价。

5：根本没有着色材料的粘附。

4：肉眼看不见着色材料的粘附。

3：着色材料略有粘附，但是在实用的容许量以内。

2：着色材料严重粘附，记录介质的基底表面暴露；在容许量以外。

1：几乎所有着色材料粘附到辊上；在容许量以外。

喷射稳定性

5：在使喷嘴在25℃和50RH％的环境中留置10分钟之后，从所有喷嘴都可以喷射墨水；

4：在使喷嘴在25℃和50RH％的环境中留置5分钟之后，从所有喷嘴都可以喷射墨水；

3：在使喷嘴在25℃和50RH％的环境中留置3分钟之后，从所有喷嘴都可以喷射墨水；

2：在使喷嘴在25℃和50RH％的环境中留置1分钟之后，从所有喷嘴都可以喷射墨水。

1：在使喷嘴在25℃和50RH％的环境中留置1分钟之后，一些喷嘴不进行喷射。

在固着过程中的图像收缩

对1mm×1mm的实体区域，测量在固着之前和之后的图像尺寸的表面积比率。

5：图像收缩率：1％以下

4：图像收缩率：3％以下

3：图像收缩率：5％以下

2：图像收缩率：10％以下

1：图像收缩率：大于10％

表1

(非聚集系统)

表2

(聚集系统)

如表1中显示的评价结果表明，在使用非聚集系统的实验中，在使用在25℃的粘度为10cP以下并且含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂的墨水的水平4、6至8、11、12和15(在表中表示为“本发明”)的情况下，在图像污损和喷射稳定性方面均获得了良好的结果(4以上的评价值)。

而且，如表2中显示的评价结果表明，在使用聚集系统的实验中，在使用含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，并且当处于30％水溶液时在25℃具有5cP以下的粘度的水平23、24、27、28、31、32、35、36、39、40、43和44(在表中表示为“本发明”)的情况下，在图像污损和喷射稳定性方面均获得了良好的结果(4以上的评价值)。

改变溶剂的粘度

在上述聚集系统中，通过将两种墨水溶剂GP-250和DEGmEE以表3中所示的比率混合在一起，并且以相对于总重量为15重量份的比率添加，进行另外的实验。表3显示了在这种情况下的溶剂在25℃下的粘度。在该实验中，在固着之后立即而非在如上所述固着处理后的1小时，评价固着性能。

表3

(聚集系统)

 

水平		GP-250：DEGmEE	溶剂粘度(在100％)	固着性能(固着后立即)
					52	本发明	100:0	507	2
53	本发明	67:33	64.8	3
					54	本发明	50:50	26.7	4
55	本发明	33:67	11.8	5
					56	本发明	0:100	3.77	5

如表3中显示的评价结果表明，在聚集系统中，考虑到在固着后立即的固着性能，适宜的是水溶性高沸点有机溶剂在25℃的粘度应当为65cP以下。

加热干燥手段和干燥温度的改变

此外，在非聚集系统和聚集系统中，都通过改变加热干燥手段和干燥温度进行实验。下面的表4和表5显示了条件和相应的结果。水平58显示了与表1中的水平2相同的条件，而水平64显示了与表2中的水平28相同的条件。

表4

(非聚集系统)

 

水平		干燥手段	干燥温度(℃)	图像污损	固着性能
						57	本发明	温热空气流	45	3	3
58	本发明	温热空气流	50	4	4
						59	本发明	温热空气流	80	5	4
60	本发明	介质背表面的加热	45	3	3
						61	本发明	介质背表面的加热	50	4	4
62	本发明	介质背表面的加热	80	5	5

表5

(聚集系统)

 

水平		干燥手段	干燥温度(℃)	图像污损	固着性能
						63	本发明	温热空气流	45	4	3
64	本发明	温热空气流	50	5	4
						65	本发明	温热空气流	80	5	4
66	本发明	介质背表面的加热	45	4	3
						67	本发明	介质背表面的加热	50	5	4
68	本发明	介质背表面的加热	80	5	5

聚合物树脂的添加或未添加

通过将墨水中的聚合物树脂的添加量改变为表6和7所示的添加量，使用非聚集系统和聚集系统进行实验。表6显示了与非聚集系统相关的结果，而表7显示了与聚集系统相关的结果。水平71显示了与表1中的水平11相同的条件，而水平74显示了与表2中的水平28相同的条件。

表6

(非聚集系统)

 

水平		加入的聚合物量	图像污损	固着性能
					69	本发明	无	3	3
70	本发明	有(4重量份)	3	4
					71	本发明	有(8重量份)	4	4

表7

(聚集系统)

 

水平		加入的聚合物量	图像污损	固着性能
					72	本发明	无	3	3
73	本发明	有(4重量份)	4	4
					74	本发明	有(8重量份)	5	4

如表6和7中的评价结果表明，适宜的是墨水应当含有聚合物树脂。干燥处理液体的步骤的包括或省略

对于干燥处理液体的步骤的包括或省略，使用聚集系统进行实验。根据本实验的干燥处理液体的步骤包括：在相对于涂覆处理液体的位置的下游侧的加热单元中干燥处理液体(通过将记录介质的背表面加热至50℃，并且将70℃的加热空气流向记录介质的正表面上吹送2秒)，由此形成固态或半固态聚集处理液体层。这种评价的结果示出在表8中。水平76显示了与表2中的水平17相同的条件，而水平78显示了与表2中的水平28相同的条件。

表8

(聚集系统)

 

水平		进行聚集试剂的干燥？	图像污损	固着性能	固着过程中的图像变形
						75	比较例	否	3	3	1
76	比较例	是	2	4	3
						77	本发明	否	4	3	4
78	本发明	是	5	4	5

如表8中的评价结果(对于固着过程中的图像变形)表明，适宜的是包括干燥处理液体的步骤。

应当理解不意在将本发明限制为所公开的具体形式，相反，本发明涵盖落入后附权利要求中表述的本发明精神和范围内的所有修改、替换构造和等价物。

Claims (12)

1.一种图像形成方法，所述图像形成方法包括以下步骤：

根据图像信号将墨水沉积到记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在所述墨水的温度为25℃的情况下，所述墨水具有10cP以下的粘度；

通过加热干燥装置移除所述记录介质上的所述墨水的溶剂中含有的水；和

将所述墨水加热并且加压以将所述墨水固着到所述记录介质上。

2.一种图像形成方法，所述图像形成方法包括以下步骤：

将聚集处理液体沉积到记录介质上；

根据图像信号将墨水沉积到所述记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在25℃的30％水溶液的情况下，所述水溶性高沸点有机溶剂的粘度为5cP以下；

通过加热干燥装置移除所述记录介质上的所述墨水的溶剂中含有的水；和

将所述墨水加热并且加压以将所述墨水固着到所述记录介质上。

3.如权利要求2所述的图像形成方法，所述方法包括：在将所述聚集处理液体沉积到所述记录介质上的步骤之后并且在将所述墨水沉积到所述记录介质上的步骤之前，使所述聚集处理液体变成固态或半固态的步骤。

4.如权利要求2所述的图像形成方法，其中在所述水溶性高沸点有机溶剂的温度为25℃的情况下，所述水溶性高沸点有机溶剂的粘度为65cP以下。

5.如权利要求1所述的图像形成方法，其中所述加热干燥装置的干燥温度为50℃以上。

6.如权利要求2所述的图像形成方法，其中所述加热干燥装置的干燥温度为50℃以上。

7.如权利要求1所述的图像形成方法，其中所述墨水含有聚合物树脂。

8.如权利要求2所述的图像形成方法，其中所述墨水含有聚合物树脂。

9.如权利要求1所述的图像形成方法，其中所述记录介质为涂布纸。

10.如权利要求2所述的图像形成方法，其中所述记录介质为涂布纸。

11.一种图像形成设备，其包括：

墨滴喷射装置，所述墨滴喷射装置根据图像信号将墨水沉积到记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在所述墨水的温度为25℃的情况下，所述墨水具有10cP以下的粘度；

加热干燥装置，所述加热干燥装置移除所述记录介质上的所述墨水的溶剂中含有的水；以及

加热和加压固着装置，所述加热和加压固着装置将所述墨水加热并且加压以将所述墨水固着到所述记录介质上。

12.一种图像形成设备，其包括：

聚集处理液体沉积装置，所述聚集处理液体沉积装置将聚集处理液体沉积到记录介质上；

墨滴喷射装置，所述墨滴喷射装置根据图像信号将墨水沉积到所述记录介质上，所述墨水含有10％以上并且少于30％、SP值为28以下的水溶性高沸点有机溶剂，在25℃的30％水溶液的情况下，所述水溶性高沸点有机溶剂的粘度为5cP以下；

加热干燥装置，所述加热干燥装置移除所述记录介质上的所述墨水的溶剂中含有的水；以及

加热和加压固着装置，所述加热和加压固着装置将所述墨水加热并且加压以将所述墨水固着到所述记录介质上。