JP2002138228A - 転写型インクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被記録材の種類によらず定着性が良好で、且
つブリードもなく、文字品位も非常に良く、更に印字物
の耐擦過性も良好で、印字表面の風合いも良好な記録が
可能となる記録方法の提供。 【解決手段】 記録ヘッドのノズルから中間転写体の表
面に向けてインク滴を吐出し、上記中間転写体の表面に
付着させてインク像を形成し、このインク像を被記録材
に転写して印字を行う転写型インクジェット記録方法に
おいて、上記インクの２５℃における粘度が、２００〜
１０，０００ｍＰａ・ｓの範囲であり、且つ８０℃にお
ける粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする
転写型インクジェット記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
方法に係り、更に詳細には転写型インクジェット記録方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のインクジェット用インクは、低粘
度の状態でインクを直接被記録材面上に付与するため、
インク定着に時間がかかっていた。これを改善するため
に、インク中への界面活性剤等の添加により、インクの
表面張力を低下させることによって、インクが速やかに
被記録材中に浸透することで定着時間を短縮させる方法
は従来より知られている。確かに、インクの定着性及び
被記録材面上でのインク間の混色現象、即ちブリードは
改善される。しかしながら、インクの浸透に伴い、記録
ドットの輪郭が滲みやすく、文字品位が低下してしまう
場合があった。

【０００３】この問題を改善する一つの手法として、常
温で固体状態のホットメルトインクをインクジェットヘ
ッド内で高温に加熱して溶融させ、その状態で被記録材
にインクジェットノズルより吐出させて記録を行う方法
や、室温で塑性流動する熱溶融性インクを加熱して中間
転写体に飛翔させて記録媒体へ加圧転写する方法（特開
平０６−１４３５５２号公報）が知られている。この方
法によれば、被記録材面上でインクの固化が速やかに進
行するため、従来の問題点である幾つかの問題、即ち、
インクの定着性、ブリード、文字品位は改善される。し
かしながら、上記方法では、記録ドットが盛り上がって
しまい、画像の擦過性が乏しい。

【０００４】また、前記したホットメルトインクの主成
分は、高級脂肪酸等の所謂ワックス類が主成分となって
いるため、印字物の風合いが好ましいものでない。具体
的には、一般的なコピー用紙等に記録した際でも、上記
ホットメルトインクが付与された部分のみが不自然な半
光沢性となってしまうといった問題があった。

【０００５】上記以外の従来技術として、インクは従来
のものを用いるが、中間転写媒体上に一度インクを付着
させ、その後、該転写媒体上でインク中の揮発分を加熱
蒸発等の作用で濃縮させた後に、被記録材に転写する転
写型インクジェット記録方法が提案されている。上記転
写型インクジェット記録方法によれば、前記したような
問題点は概ね改善されるが、転写媒体上での加熱及び濃
縮工程で発生する水や有機溶剤等の処理に課題が残され
ていた。具体的には、一度に多量の印刷を実施する場
合、中間転写媒体に付与されたインクから放出される水
等の揮発分の量も膨大なものとなり、印刷装置内での結
露等の問題が発生する。揮発分が有機溶剤の場合は、一
般的なオフィス内で使用するには健康上の問題が発生す
る。

【０００６】また、上記の加熱濃縮プロセスを用いる場
合は、高速印刷の際には課題が残る。即ち、インクの濃
縮に要する時間が律速となり、一定以上の印刷速度を得
るには速やかに溶媒を蒸発させねばならない。そのため
には、加熱温度を高く設定しなければならないが、被記
録材の耐熱温度も考慮しなければならない。従って、結
果的にインク溶媒の濃縮に時間がかかるというのが現実
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
技術課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的
は、被記録材の種類によらず定着性が良好で、且つブリ
ードもなく、文字品位も非常に良く、更に印字物の擦過
性も良好で、印字表面の風合いも良好な記録が可能とな
る記録方法を提供することである。また、有機溶剤等を
蒸発させる工程を要せず、健康上の問題も発生しない記
録方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の本発
明によって達成される。即ち、本発明は、記録ヘッドの
ノズルから中間転写体の表面に向けてインク滴を吐出
し、上記中間転写体の表面に付着させてインク像を形成
し、このインク像を被記録材に転写して印字を行う転写
型インクジェット記録方法において、上記インクの２５
℃における粘度が、２００〜１０，０００ｍＰａ・ｓの
範囲であり、且つ８０℃における粘度が１０ｍＰａ・ｓ
以下であることを特徴とする転写型インクジェット記録
方法を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施の形態を説明する。図１は本発明を適用した
画像形成装置の第１実施例の要部構成を示す模式図であ
る。図１において、画像情報に基づいて記録ヘッド１７
から中間転写体１１の表面にインク１６を吐出すること
により、該中間転写体１１の表面に鏡像を形成するとと
もに、該中間転写体１１の回転につれて、該鏡像が、内
部にヒーター１２を有していてもよい加圧ローラ１３と
のニップ領域に搬送されて被記録材１４に押し当てら
れ、インクが被記録材（転写材）１４へ転写され定着さ
れる。

【００１０】このとき記録ヘッド１７は、常温では非常
に粘度の高いインクを低粘度化するために、加熱状態に
ある。加熱温度は５０〜１３０℃の範囲が好ましいが、
なかでも８０℃という条件が、オリフィス内でのインク
溶媒の蒸発による目詰まりの問題と、インクの低粘度化
ということの両者のバランスをとるために、より好まし
い条件である。

【００１１】中間転写体１１の周面を形成する材料とし
ては、シリコンゴム等の表面エネルギーの低い材料を用
いるのが好ましい。それにより、転写及び定着時にイン
クが中間転写体１１側にオフセットすることを防止又は
軽減することができる。なお、必要であれば、中間転写
体表面の定着終了後の領域にクリーニング用部材を配設
し、該中間転写体表面を清掃するように構成してもよ
い。

【００１２】図１の構成によれば、次のような効果が得
られる。つまり、常温では非常に粘度の高いインクを加
熱して低粘度化してインクジェットヘッドより吐出させ
るため、被記録材表面で該インクが速やかに増粘し、そ
の状態で被記録材表面に定着されるため、被記録材１４
の繊維間にインクが浸透して画像を滲ませることがな
く、高品位の画像を形成することができる。

【００１３】ここで、本発明で使用するインクについて
説明する。本発明で使用するインクの最大の特徴は、常
温（２５℃）とヘッド加熱温度（例えば８０℃）での粘
度差が大きいということである。具体的には、インクの
２５℃における粘度が、２００〜１０，０００ｍＰａ・
ｓの範囲であり、且つ８０℃における粘度が１０ｍＰａ
・ｓ以下であることである。これを達成するための手段
は後述の通りであるが、このような特性を有すること
で、上記プロセスにより高品位な記録画像を得ることが
できる。このようなインクを構成する主な成分として
は、（１）染料及び顔料等の着色剤、（２）有機溶剤、
（３）ワックス類等の粘度調整成分及び（４）樹脂成分
を挙げることができる。

【００１４】上記材料について、更に詳しく説明する。 （１）染料及び顔料等の着色剤 着色剤としては、従来公知の水溶性染料、油溶性染料、
有機顔料及び無機顔料等を使用できるが、記録画像の堅
牢性、インク中での耐熱性、耐溶剤性等を考慮すると有
機又は無機顔料が好ましい。有機・無機顔料を使用する
場合は、温度変化による分散安定性が良好なことが好ま
しい。インクジェットヘッド、供給チューブ、タンク内
で、インクの温度の上昇及び下降が繰り返されることに
なるため、このようなヒートサイクルによる着色剤（例
えば顔料）の経時的な分散性の低下をきたすようなもの
は、インクの吐出安定性に影響するので好ましくない。

【００１５】顔料の分散手段としては、従来から使用さ
れている高分子化合物で分散されているもの、乃至は顔
料表面に自己分散性の官能基が導入されているもの等が
使用できる。着色剤のインク中の含有量としては、記録
目的及び吐出量により選択されるが、文字を記録する際
には、インク全量の２〜３０重量％が好ましい。写真調
の画像を記録する場合は、着色剤量を減らした淡インク
を併用する場合もあり、そのような場合は、インク全量
の０．１〜５重量％程度の含有量となる。

【００１６】（２）有機溶剤 本発明での実施形態は上述した通り、インクを吐出させ
る時はヘッドの中でインクが加熱（低粘度化）された状
態にある。従って、あまり蒸気圧の低い溶剤を使用する
とノズルの先端から溶剤が蒸発してしまい、インクの吐
出が途切れたり、場合によっては吐出が停止してしまっ
たりするため、好ましくない。好ましい溶剤例として
は、ヘッド加熱温度（例えば８０℃）における蒸気圧及
び粘度が低いものほど好ましい。有機溶剤のインク中の
含有量としては、インク全量の１０〜６０重量％の範囲
が好ましいが、実際には、併用される後述の粘度調整成
分及び樹脂成分等の添加量により適宜決定される。

【００１７】（３）ワックス類等の粘度調整成分（常温
固体化合物） 粘度調整成分は、本発明のインクで必要な物性、即ち常
温で粘度大、加熱時に低粘度を発現させるために必要不
可欠な材料である。具体的には、カルナバワックス、パ
ラフィンワックス、サゾールワックス、マイクロクリス
タリンワックス、エステルワックス、ポリエチレンワッ
クス、ポリプロピレンワックス、ポリエステル系ワック
ス、ふっ化ポリエチレンワックス、、アマイドワック
ス、及びキャンデリラワックス等のワックス類等を挙げ
ることができる。更に、上記ワックス類と同等の性能を
有する、ステアリン酸やパルミチン酸等の高級脂肪酸
類、セチルアルコールやステアリルアルコール等の高級
アルコール類、１，８−オクタンジオール、１，１０−
デカンジオール及び１，１２−ドデカンジオール等のジ
オール類、その他脂肪酸エステル類、芳香族エステルや
芳香族アルコール等の芳香族化合物、ポリアミド樹脂
類、ポリエステル樹脂類、ポリウレタン樹脂類、エポキ
シ樹脂類、ポリオレフィン樹脂類、及びポリアクリル樹
脂類等も上記したワックス類と同様、好ましく使用する
ことができる。

【００１８】粘度調整成分のインク中の含有量として
は、前述した有機溶剤及び後述の樹脂成分等の添加量に
より適宜決定される。上記粘度調整成分の添加量が多い
と、温度−粘度の変化幅が大きくなり好ましいが、多す
ぎると耐擦過性や風合い等の特性が低下するため、イン
ク全量の５〜５０重量％の範囲とするのが好ましい。上
記した粘度調整成分の中でも好ましいものとしては、融
点４０〜１００℃、且つ、融点と凝固点の近いものがよ
い。具体的には、融点と凝固点との差が２０℃以内、好
ましくは１０℃以内のものが、目的とする粘度の温度依
存性（変化幅）が大きくなり、好ましい。

【００１９】（４）樹脂成分 樹脂成分は、記録画像の耐擦過性、風合い等を発現させ
るために必要であり、具体的には、アクリル樹脂、塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、硝化綿、セルロース系
樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹
脂、ＥＶＡ樹脂、塩素化ＰＰ樹脂、塩素化ＥＶＡ樹脂、
環化ゴム樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、ロジン変性
フェノール樹脂、石油系樹脂、塩化ゴム樹脂、塩化ビニ
ル−ビニルイソブチルエーテル共重合樹脂、ブチラール
樹脂、塩化ビニル−アクリル共重合樹脂、セラック、ア
ルキッド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹
脂、及びイソシアネート等を使用することができる。

【００２０】上記樹脂成分のインク中の含有量として
は、前述の有機溶剤や粘度調整成分の添加量により変化
するが、上記樹脂成分が少なすぎると、画像の耐擦過性
や風合い等が低下し、多すぎると目的とするインクの特
性、即ち、粘度の温度依存性（変化幅）が低下するた
め、好ましくない。好ましい含有量としては、インク全
量の１〜４０重量％とするのがよい。

【００２１】また、本発明において、記録ヘッド（記録
手段）１７は、熱エネルギーを利用してインクを吐出す
るタイプやピエゾ素子を使用したタイプ等が使用可能で
ある。更に、画像を形成する被記録材（記録紙）の最大
幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘッ
ドに対しても、本発明は有効に適用できる。そのような
記録ヘッドとしては、複数の記録ヘッドの組み合わせに
よって、その長さを満たす構成や、一体的に形成された
１個の記録ヘッドとしての構成のいずれでもよい。加え
て、上例のようなシリアルタイプのものでも、装置本体
に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着され
ることで装置本体との電気的な接続や装置本体からのイ
ンクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの記録
ヘッド、あるいは記録ヘッド自体が交換可能な場合にも
本発明は有効である。

【００２２】図２は、本発明を適用した画像形成装置の
第２実施例の要部構成を示す模式図である。本実施例で
は、図１の第１実施例の構成に対し、中間転写体１１の
周囲に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン及びブラック
の４色のインクを用いる４種類（４個）の記録ヘッド１
７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び１７ｄを配置し、カラー画像
を形成するように構成されている。これらの記録ヘッド
の全体又は任意の一つを指す場合は単に記録ヘッド１７
と称する。

【００２３】この記録ヘッド１７は、複数の吐出口１５
ａ、１５ｂ、１５ｃ及び１５ｄの配列方向が中間転写媒
体１１の表面の回転方向と交叉（略直交）する姿勢で取
り付けられ、各吐出口面と中間転写媒体１１の表面との
距離は、例えば、約０．３〜２．０ミリ程度に設定され
る。図２において、記録時の手順としては、矢印方向に
回転している中間転写体１１上にイエロー、マゼンタ、
シアン及びブラックの順に画像（鏡像画像）を形成する
ように、画像情報に基づいて各記録ヘッド１７が駆動さ
れる。

【００２４】更に、本実施例では、中間転写体１１側へ
のインクのオフセットを解消するため、定着後の中間転
写体表面をクリーニングウェブ２１によってクリーニン
グするように構成されている。２２はクリーニングウェ
ブ２１の巻き取りローラ、２３はクリーニングウェブ２
１を中間転写体表面に押し付けるためのスポンジロー
ラ、２４はクリーニングウェブ２１を送り出すウェブ送
りローラである。本実施例のその他の部分の構成は、図
１の第１実施例の場合と実質上同じである。従って、本
実施例によっても、前述の第１実施例の場合と同様の作
用効果が得られる。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明の実施例及び比較例を挙げ、
本発明を更に具体的に説明する。なお、文中「部」とあ
るのは、特に記載のない限り重量基準である。 ＜実施例１＞図１に示した転写型インクジェット装置に
下記インクを充填して記録を行い、下記評価を実施し
た。記録ヘッドはキヤノンＰＪ−１０８０Ａ搭載ヘッド
を使用し、印刷は加熱温度８０℃で行った。被記録材
（記録用紙）は、ＯＫ金藤（商品名）を使用した。イン
クは下記構成材料を三本ロールミルにて練肉し作成し
た。

【００２６】

【００２７】同様に実施例２〜５及び比較例１〜３につ
いても表１に示したインク組成でインクを作製し、以下
の検討を実施した。インク組成、インクの粘度、及び評
価結果を纏めて表１に示した。

【００２８】＜評価方法及び評価基準＞ １．文字品位 市販のコピー用紙（キヤノンＮＰ紙）に３００ドットが
互いに接触しないように連続印刷し、顕微鏡で不定形又
は不規則な滲みが発生したドットの数を数え、そのパー
センテージをもって下記基準にて評価した。 優：７％未満 良：７％以上〜１３％未満 可：１３％以上〜３６％未満 不可：３６％以上

【００２９】２．風合い ベタ印字部の光沢性が、非印刷部と目視で比較し、その
差が全く認められなかったものを優、僅かに認められた
ものを良、凝視すれば光沢性の差は認められる程度のも
のを可、一見してすぐにその差が認められるものを不可
とした。

【００３０】３．耐擦過性 文字印字部の濃度低下が、目視で認められなかったもの
を優、僅かに濃度低下したものを良、明らかに濃度低下
が認められるが文字の判読が可能なものを可、文字の判
読が不可能なものを不可とした。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被記録材の種類によらず定着性が良好で、且つブリード
もなく、文字品位も非常に良く、更に印字物の耐擦過性
も良好で、印字表面の風合いも良好な記録が可能となる
記録方法を提供することができる。また、有機溶剤等を
蒸発させる工程もないため、健康上の問題も発生しない
記録方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した画像形成装置の第１実施例
の要部構成を示す模式図。

【図２】 本発明を適用した画像形成装置の第２実施例
の要部構成を示す模式図。

【符号の説明】

１１：中間転写体 １２：ヒーター １３：加圧ローラ １４：被記録材 １５：ノズル １６：インク １７：記録ヘッド ２１：クリーニングウェブ ２２：巻き取りローラ ２３：スポンジローラ ２４：ウェブ送りローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 FC01 FD13 2H086 BA26 BA60 BA61 4J039 AB02 AB12 AC01 AD01 AD04 AD05 AD07 AD08 AD10 AD14 AE02 AE03 AE04 AE05 AE08 BE01 BE02 BE12 BE23 CA05 DA05 EA36 EA42 EA43 EA46 GA06 GA24

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録ヘッドのノズルから中間転写体の表
   面に向けてインク滴を吐出し、上記中間転写体の表面に
   付着させてインク像を形成し、このインク像を被記録材
   に転写して印字を行う転写型インクジェット記録方法に
   おいて、 上記インクの２５℃における粘度が、２００〜１０，０
   ００ｍＰａ・ｓの範囲であり、且つ８０℃における粘度
   が１０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする転写型イ
   ンクジェット記録方法。
2. 【請求項２】 インクが、融点４０〜１００℃、且つ融
   点と凝固点との差が２０℃以内の常温固体化合物を含有
   する請求項１に記載の転写型インクジェット記録方法。