JP2002283716A - 画像形成方法及び装置 - Google Patents

画像形成方法及び装置

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JP2002283716A
JP2002283716A JP2001088457A JP2001088457A JP2002283716A JP 2002283716 A JP2002283716 A JP 2002283716A JP 2001088457 A JP2001088457 A JP 2001088457A JP 2001088457 A JP2001088457 A JP 2001088457A JP 2002283716 A JP2002283716 A JP 2002283716A
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Koichi Sato
公一 佐藤
Hidemasa Mizutani
英正 水谷
Kazuharu Katagiri
一春 片桐
Yukio Haniyu
由紀夫 羽生
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 普通紙を含めた広範な被記録媒体に適用可能
な、高画質、高速定着性、低消費エネルギー化を実現で
きる画像形成方法および画像形成装置の提供。 【解決手段】 インクジェット記録方式による画像形成
方法において、シリコンオイルインクまたはフッ素オイ
ルインク、および反応性を有しているインクを用いる画
像形成方法および装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンターやディ
スプレイ等に利用され得る画像形成方法であって高画
質、高速、さらには省エネルギーを実現できる画像形成
方法及び該画像形成方法を利用した画像形成装置であ
る。
【0002】
【従来の技術】従来からある画像形成方法としてインク
ジェット、電子写真等が知られており、近年オフィス、
ホーム等における記録技術として存在感をますます高め
てきている。そのような状況下、今後においても画像品
位においては高画質化、印刷速度においては高速化、エ
コロジー的側面からは省エネルギー化がより一層求めら
れてきているのが現状である。高画質化とは高解像度化
あるいは高階調表現数化であり、高速化、省エネルギー
化という意味では、特に色材の定着プロセスの高速化、
省エネルギー化が着目されるべき課題となっている。
【0003】乾式電子写真技術においては、カラー化技
術においてタンデム構造の導入による60ppmクラス
の高速エンジンが実現されつつある一方、トナーの熱溶
融モードを利用している定着プロセスの低消費エネルギ
ー化が課題となっている。
【0004】インクジェット技術においては、ノズルの
微細化等により高画質化が進んできた一方、その希薄水
溶液インクを用いているため、さまざまな課題があり、
なかでも定着プロセスの高速化は大きな課題となってき
ている。こうした状況下、反応性色材を用いた低消費エ
ネルギーで高速の定着プロセスが検討されている。特に
インクジェット技術においては、ブリーディング、フェ
ザリングといった問題と合せ、反応性インクの検討が活
発に行われており、これに関するものとして例えば特開
平8-253717号公報が挙げられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、利便性
やエコロジー的側面からはなお一層の高速性や省エネル
ギー化が求められており、ともすると技術的なトレード
オフとなるさらなる高画質化との両立も一層のニーズを
伴って要請されつつある。
【0006】そして、特別な処理を施した専用紙に対し
てでなく、普通紙を含めたより広範な被記録媒体に適用
可能な画像形成技術が求められており、画像形成方法並
びにインキング技術の改善が強く要請されている。
【0007】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、普通紙を含めた広範な被記録媒体に適用可
能な、高画質、高速定着性、低消費エネルギー化を実現
できる画像形成方法および画像形成装置を提供しようと
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様は、
インクジェット記録方式による画像形成方法において、
シリコンオイルインクまたはフッ素オイルインク、およ
び反応性を有しているインクを用いることを特徴とする
画像形成方法である。さらに該シリコンオイルインクま
たはフッ素オイルインクと、反応性を有しているインク
とが接触することで化学的にインクが変性することを利
用する画像形成方法も含まれる。
【0009】本発明の第2の態様は、インクジェット記
録方式による画像形成方法において、重合性あるいは反
応性官能基で修飾されたシリコンオイルインクまたはフ
ッ素オイルインクを用いることを特徴とする画像形成方
法である。また、該インク同士が接触することで化学的
にインクが変性することを利用する画像形成方法であ
る。さらに、これらのインクを2以上用いる画像形成方
法も含まれる。
【0010】本発明の第3の態様は、前記第1および第
2の態様において、中間転写体上で化学的にインクが変
性するプロセスを用いることを特徴とする画像形成方法
である。さらに、前記中間転写体上でインクが接触する
ことによる画像形成方法も含まれる。
【0011】本発明の第4の態様は、上記画像形成方法
に用いるための画像形成装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】次に本発明の前記第1ないし第4
の実施の態様について述べるが、以下には本発明の好ま
しい一実施形態について述べる。
【0013】図1に示したようにオンデマンド型のイン
クジェットが好ましく用いられ、マルチノズルヘッド8
からインクを飛翔させ、被記録媒体に記録し画像9の形
成を行う。本発明においてはこのときインクはヘッドに
あった時の状態から、被記録媒体に定着したときの状態
へは、不燃性あるいは難燃性のシリコンオイルあるいは
フッ素オイルインクが化学的に変性するプロセスを経て
移行するので、高速かつ大きな熱エネルギーを必要とし
ない省エネルギーのインク定着を可能にする。
【0014】ここで、シリコンオイルインクとはオルガ
ノポリシロキサン構造をもつケイ素化合物から得られる
インクのことであり、フッ素オイルインクとは炭素―フ
ッ素結合をもつフッ素化合物から得られるインクのこと
である。
【0015】この変性インクを利用した画像形成方法の
より具体的な例としては、インクジェットヘッドを利用
した直接記録方式であるが、このような方式をとる記録
ヘッドは様々な構成が利用し得る。セイコーエプソン社
製マッハジェットプリンターに搭載されているような圧
電素子ヘッドを用いることができる。また、Japan Har
d Copy 2000 Fall Meeting 予稿集44頁にあ
るような静電力によるインクジェット記録デバイスも使
用できる。また、1992年ULTRASONIC S
YMPOSIUM 929頁に記載されているような音
響レンズを使用した音響インクプリンティング技術など
も使用可能である。これらの装置を利用して、インクの
変性を誘起する刺激を付与することにより、定着性の大
きな改善を得ることが可能である。たとえば、インク変
性を誘起する刺激物質を被記録媒体にあらかじめ付与し
ておいて、上記インクジェットで本発明のインクを持っ
て記録を行うことにより、定着性の大きな改善をはかる
ことができる。
【0016】また、2種のインクを用いるプロセスも好
ましい例としてあり、仕組みとしては、キヤノン株式会
社製BJC-700Jのような2つのヘッドにより、反応
剤インクを先に飛翔させ、そこに2つ目のインクヘッド
で色素を含むシリコンオイルあるいはフッ素オイルイン
クを飛翔し被記録媒体上で反応し定着するという方式が
ある。また、同じく2種のインクを用いるが、反応剤イ
ンクの方は被記録媒体上に記録箇所のみでなく全面に噴
霧し、これにインクヘッドで色素を含むシリコンオイル
あるいはフッ素オイルインクを飛翔し被記録媒体上で反
応し定着するという方式も可能である。
【0017】以上の反応プロセスには、いかなる化学的
プロセスも用いることができる。例としては、酸性条件
下ゲル化するアルカリ性のゾルインクと酸性のゲル化剤
インクとを用いて先に記したような2インクプロセスで
使用する例や、光架橋性の官能基をもつ化合物を含むイ
ンクを用いてインクジェットヘッドで被記録媒体に記録
した後これにUV等で光照射して架橋ゲル化するという
例、多価のカチオンを用いてのゲル転移を用いる例もあ
る。
【0018】もちろん後記するように一液インクを反応
変性させるものでも良い。色材は染料であっても顔料で
あっても良い。
【0019】また、本発明の態様として中間転写体を用
いることも可能であり、好ましい例である。図2に中間
転写体10を用いた本発明の画像形成方法例を示した。
この図では2種のインクを用い、2つのインクジェット
ヘッドにより、反応剤インクを先に中間転写体に飛翔さ
せ、そこに2つ目のインクヘッドで色素を含むシリコン
オイルまたはフッ素オイルインクを同様に中間転写体に
飛翔し、これらのインクが被記録媒体上で反応し変性す
るという方式を示している。これは2種のインクを用い
る方式であるが、反応剤インクの方は被記録媒体上に記
録箇所のみでなく全面に噴霧し、これにインクヘッドで
色素を含むインクを飛翔し、被記録媒体上で反応変性化
するという方式ももちろん可能である。
【0020】また、これらの2種のインクを中間転写体
上で反応変性させることもできる。
【0021】さらに、後述する一液系あるいは2以上の
複数の反応性インクを中間転写体上に飛翔させ、該中間
転写体上で反応変性させることもできるし、中間転写体
から被記録媒体へ転写した後反応変性させることもでき
る。
【0022】以上、記録プロセスから見た本発明の実施
形態例だが、本発明のインクジェットに特徴的に用いら
れる色材、シリコンオイルまたはフッ素オイルの反応性
インクについて以下にさらに詳しく説明する。本発明に
用いられるインクは大きくは2種類に分けられる。一つ
は、一液系の反応性インクであり、今ひとつは2以上の
複数のインクによる反応性インクである。
【0023】まず、一液系について説明する。具体的な
例を以下に列挙する。重合性あるいは反応性といわれる
官能基で修飾された変性シリコンオイルまたは変性フッ
素オイルを使用する例があげられる。例えば、アクリル
基、メタクリル基、エポキシ基、アルコキシシリル基等
の官能基を持ち、かつ染料あるいは顔料を含むシリコン
オイルインクまたはフッ素オイルインクである。このよ
うな変性シリコンオイルまたは変性フッ素オイルをイン
クジェットヘッドからインクを飛翔させ、中間転写体上
や被記録媒体上で、光照射反応や酸化架橋反応などを行
うことによりインクを反応変性させることができる。光
照射反応の場合、よく使用されるのはUV光を照射するこ
とで光反応を誘起する方法である。酸化架橋反応は空気
中の酸素との反応あるいは積極的に酸素を吹き付けたり
することで好適に行うことができる。また、酸性紙を用
いることでアルカリインクとの中和反応や加水分解反応
を使用する例もある。
【0024】今ひとつの例である2以上の複数のインク
による反応性インクについて説明する。
【0025】この系においても重合性あるいは反応性と
いわれる官能基で修飾された変性シリコンオイルまたは
変性フッ素オイルを使用することができる。エポキシ
基、アルコキシシリル基、アミノ基、ヒドロシリル基等
の官能基を持ち、かつ染料あるいは顔料を含むシリコン
オイルインクまたはフッ素オイルインクを使用し、第
2、あるいは第3以下のインクとして、酸や触媒、アミ
ノ基、水酸基等の官能基を持つ化合物を含有する反応剤
インクを使用することができる。
【0026】以上述べてきた、一液系あるいは2種以上
のインクを用いる系におけるいずれのインクにおいて
も、親水性溶剤、疎水性溶剤、界面活性剤、安定剤等の
添加剤を加えて用いてよい。
【0027】インクジェットという現在ではインク径が
20−30μmという非常に細かい粒子で表面積が大き
く、通常の可燃性溶剤であれば非常に引火性あるいは発
火性の高い危険な状態で使用せざるを得ない状況におい
て、シリコンオイルまたはフッ素オイルインクという不
燃性あるいは難燃性であるインクを画像形成剤として使
用する画像形成方法、画像形成装置は、安全面、環境面
で大きなメリットを有する技術であり、ひいては産業上
の大きな利益を得られるものである。特に、シリコンオ
イルを利用する本発明は、シリコンオイルが揮発性も非
常に低いか、不揮発性である点で、オフィス等の環境下
でも使用な可能な、トータルでみて、上記してきたよう
な高性能の画像形成方法であるばかりでなく、非常にエ
コロジーにマッチした画像形成方法、画像形成装置を提
供することができる。
【0028】以下実施例でさらに説明するが、本発明は
以下の実施例に限定されるものではない。
【0029】
【実施例】実施例1 図3に示した画像形成装置の基本構成を用いた。1はイ
ンクだめであり、2はインクだめ中に作成した100μ
m系の圧電超音波インク発生デバイスであり、3は被記
録媒体である普通紙である。4は対向電極である。5は
インクだめ中にあるインクであり、6は超音波インクを
発生させるための駆動電源であり、そして7はバイアス
電圧である。超音波インク発生デバイスと対向電極の距
離は0.5mmで1000Vのバイアス電圧を印加し、
1のインクだめ中で以下で説明する第2のインクを10
kHzで振動させ、記録がおこなわれる。超音波インクデ
バイスの表面にはインクが生成しやすいように突起を設
けた。
【0030】第一のインクとして、エチレンジアミン2
0wt%水溶液を図3のインクだめ1にあるインク発生
器2で一旦被記録媒体に噴霧した。
【0031】次に第2のインクとして、キャボット社製
モーグルL3重量部を信越シリコーン社製エポキシ変性
シリコンオイルKF105を50重量部と非イオン界面活性
剤3重量部と水3重量部を混合したインクを用いて、図
3の装置に充填し、先に処理した被記録媒体に記録し
た。このとき記録されたインク滴の平均径は50μmで
あった。記録後5分後に指で強く摺擦したが、インクの
尾引きは起きず、定着していた。
【0032】実施例2 実施例1の第2のインクに10重量部の信越シリコーン
社製フッ素変性シリコンオイルX-22-819を加えたもので
実施例1と同様の実験を行ったところ、やはり同様に良
好な定着効果が得られた。
【0033】比較例 前記実施例1で用いたエチレンジアミン20wt%水溶
液の噴霧を行なわず、インクには、信越シリコーン社製
エポキシ変性シリコンオイルKF105を使用せず、そのか
わりにデカメチルテトラシロキサンを使用して、同様の
処方で非反応性のインクを作成し、実施例1の装置で画
像記録を行なった。記録後5分後に指で強く摺擦した
が、インクの尾引きが激しくおきた。
【0034】
【発明の効果】本発明の画像形成方法および装置によれ
ば、 利便性やエコロジー的側面からみてより一層の高
速性や省エネルギー化が得られており、さらに、普通紙
を含めた広範な被記録媒体に適用可能な、高画質、高速
定着性、低消費エネルギー化を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いることのできるマルチノズルヘッ
ドを有するオンデマンド型のインクジェットを示す図で
ある。
【図2】本発明に用いることのできる中間転写体装置を
示す図である。
【図3】本発明に用いることのできる画像処理装置を示
す図である。
【符号の説明】
1 インクだめ 2 超音波インク発生デバイス 3 被記録媒体 4 対向電極 5 インク 6 駆動電源 7 バイアス電圧 8 マルチノズルヘッド 9 画像 10 中間転写体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片桐 一春 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 羽生 由紀夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2C056 EA04 EA25 FA07 FD13 HA40 2H086 BA02 BA59 4J039 AD04 AE11 AF03 AF05 AF06 AF07 BE01 BE02 EA02 EA05 EA06 GA05 GA24

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクジェット記録方式による画像形成
    方法において、シリコンオイルインクまたはフッ素オイ
    ルインク、および反応性を有しているインクを用いるこ
    とを特徴とする画像形成方法。
  2. 【請求項2】 前記シリコンオイルインクまたはフッ素
    オイルインクと、反応性を有しているインクとが接触す
    ることで化学的にインクが変性することを利用する請求
    項1に記載の画像形成方法。
  3. 【請求項3】 インクジェット記録方式による画像形成
    方法において、重合性あるいは反応性官能基で修飾され
    たシリコンオイルインクまたはフッ素オイルインクを用
    いることを特徴とする画像形成方法。
  4. 【請求項4】 インク同士が接触することで化学的にイ
    ンクが変性することを利用する請求項3に記載の画像形
    成方法。
  5. 【請求項5】 インクジェット記録方式による画像形成
    方法において、重合性あるいは反応性官能基で修飾され
    た2以上のインクを用い、インクが接触することで化学
    的にインクが変性することを利用することを特徴とする
    画像形成方法。
  6. 【請求項6】 中間転写体上で化学的にインクが変性す
    るプロセスを用いることを特徴とする請求項1ないし5
    のいずれかに記載の画像形成方法。
  7. 【請求項7】 前記中間転写体上でインクが接触するこ
    とによる請求項6に記載の画像形成方法。
  8. 【請求項8】 画像形成用のインクが充填されているイ
    ンクだめと、該インクだめ中にあり駆動電源により作動
    させられる飛翔インク発生デバイスと、該飛翔インク発
    生デバイスとの間に印加されるバイアス電圧により該飛
    翔インクを被記録媒体に定着させるための対向電極とを
    具えることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに
    記載の画像形成方法に用いる画像形成装置。
  9. 【請求項9】 前記飛翔インク発生デバイスと被記録媒
    体との間に中間転写体をさらに具える請求項8に記載の
    画像形成装置。
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