JP2003191600A - 画像形成方法および装置 - Google Patents
画像形成方法および装置Info
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Abstract
画像を形成し、かつしわやカールの生じることのない画
像形成方法および装置を提供する。 【解決手段】 溶融性粉体トナーを被記録媒体に付与し
加熱定着するトナー付与工程と、液体インクを被記録媒
体に付与するインク付与工程とを有する、被記録媒体に
画像を形成する画像形成方法において、該液体インクが
非水溶媒中に着色材を含有することを特徴とする画像形
成方法。溶融性粉体トナーにより画像を形成する手段
と、液体インクにより画像を形成する手段を具備する画
像形成装置において、該液体インクが非水溶媒中に着色
材を含有することを特徴とする画像形成装置。
Description
インクで形成されるカラーの画像形成方法および装置に
関する。
どのカラー画像を形成する方法として、代表的に電子写
真方式やインクジェット方式が用いられている。
囲に設けられた帯電、露光、現像によって感光ドラム上
にトナー画像を形成し、該トナー画像を被記録媒体に転
写した後、定着手段により定着する。この場合、単色の
場合は、比較的小型に構成することはできるが、カラー
化を行うに伴い、装置の大型化やコストアップが問題に
なる。
ッドから直接インクを被記録媒体に吐出してインク画像
を形成する方法であり、電子写真方式に比べ、比較的小
型な装置でカラー化することができる反面、電子写真方
式にくらべて印字速度が遅く、また被記録媒体が一般の
普通紙の場合、色間の色の滲み(ブリード)がおきて画
像品位が低下する恐れがあるなどの要改善点がある。
えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献
4で、電子写真方式による画像形成手段とインクジェッ
ト方式による画像形成手段との両者による画像形成方法
が提案されている。
献1、特許文献2では粉体トナーを用いて電子写真方式
で記録後、水性インクを用いてインクジェット記録する
ものであり、トナー画像形成部分とインク画像の隣接も
しくは重なり部分で、先に記録紙に付着したトナーの組
成や定着装置で用いるシリコ−ンオイル等により水性イ
ンクがトナーにはじかれることがある。また、カラー水
性インク間のインク同士の混色により画像が滲む場合が
ある。更に、水性インクを紙などの被記録媒体に付与し
た直後に被記録媒体が膨潤し波うちが起こり、しわやカ
ールの原因になることもある。特許文献3には、トナー
像とインク像の重なり部での画像不良を解決するため
に、オブジェクト画像の属性に基づいて黒を電子写真方
式により画像形成するか、インクジェット方式で形成す
るか切り替える手段を有する画像形成装置が記載されて
いる。しかしながら、このような画像形成装置ではオブ
ジェクト画像の属性を判断する必要があるため、複雑な
装置が必要になる。一方、特許文献4ではインクジェッ
ト出力機構として、水溶性の染料系インク以外に顔料系
インク等を用いた熱溶融型インクが使用できることの記
載がある。しかしながら、熱溶融型インクを用いた場合
には、インクジェット出力機構に熱がかかるため、記録
紙に付着したトナーが溶け出し、トナー像とインク部の
重なり部で画像不良が生ずることがある。更に、記録紙
に形成されたトナー像に重なって、熱溶融インクが重な
る場合に重なり部で熱溶融インクが盛り上がることがあ
る。
のであり、装置の大型化や高額化を回避しつつ、良質な
画像を形成し、かつしわやカールの生じることのない画
像形成方法および装置を提供することを目的としてい
る。
を達成するために、種々の液体インクおよびプロセスを
検討した結果、非水系の液体インクを利用することで、
トナー画像形成部分とインク画像の隣接もしくは重なり
部分でインクがトナーにはじかれにくくなること、ま
た、カラー間のインク同士の混色により画像が滲みにく
く、被記録媒体が膨潤しないため、しわやカールが発生
しづらいという知見を得、本発明を完成するにいたっ
た。
に付与し加熱定着するトナー付与工程と、液体インクを
被記録媒体に付与するインク付与工程とを有する、被記
録媒体に画像を形成する画像形成方法において、該液体
インクが非水溶媒中に着色材を含有することを特徴とす
る画像形成方法である。
トナーが、ブラック着色材を含有することが好ましい。
エロー、マゼンタおよびシアンの3色の液体インクを用
いることも好ましい。
もイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色の
液体インクを用いることも好ましい。もちろん上記の4
色以外に特別色として、グリーン、オレンジ、ゴールド
およびシルバーなどの液体インクを用いても良い。
録法であることも好ましい。
像を形成する手段と、液体インクにより画像を形成する
手段を具備する画像形成装置において、該液体インクが
非水溶媒中に着色材を含有することを特徴とする画像形
成装置である。
は、電子写真法の複写機やレーザービームプリンタで多
く使われている溶融性の粉体着色物で、熱可塑性バイン
ダー樹脂中に着色剤と帯電促進促進添加剤やマグネタイ
トなどとともに混合分散させ粉体化することによって一
般的には製造される。
非水溶媒中に着色剤を含有し、常温(25℃)で液体の
インクである。
顔料、無機粒子、金属系粒子、着色ポリマー又は着色ワ
ックスなどが用いることができるが、なかでも油溶性の
染料や顔料が好適に用いられる。液体インクに含有され
る着色剤の含有量は、インクの総質量に対して0.3〜
20質量%であることが好ましく、1〜10質量%であ
ることがより好ましい。上記の含有量が0.3質量%以
上であると、優れた光学濃度の記録画像が得られ好まし
い。一方、上記の含有量が20質量%以下であると、イ
ンクを普通紙等の記録媒体上に優れて円滑に噴射するこ
とができ好ましい。
タロシアニン染料などがあり、顔料の例としては、カー
ボンブラックなどの無機顔料やアゾ顔料、フタロシアニ
ン系顔料、イソインドリン系顔料、キナクリドン系顔
料、ペリノン・ペリレン系顔料などの有機顔料などがあ
る。また、その他粒子表面を樹脂等で被覆した加工顔料
も使用できる。これらは場合によって二種以上を混合し
て用いることもできる。
顔料分散安定化樹脂としては、例えば、具体的にはエチ
ルセルロース、ポリアクリルエステル、アマニ油片変性
アルキッド樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、塩素
化ポリプロピレン、ポリアミド樹脂、クマロンインデン
樹脂、ロジン樹脂、テルペンフェノール樹脂、アルキル
フェノール変性キシレン樹脂等があげられる。これらの
樹脂は場合によっては2種類以上組み合わせて用いるこ
とも出来る。
で、ケトン類、アルコール類、カルボン酸エステル類な
どが用いられるが特に、毒性が少ないこと、臭気が少な
い物が好ましく、例えば脂肪族炭化水素として、イソパ
ラフィン系炭化水素、ノルマルパラフィン系炭化水素や
脂環系炭化水素、植物油、各種変性シリコーンオイルな
どが用いられこれら非水溶媒を2種以上混合しても良
い。
98質量%であることが好ましく、より好ましくは70
から95質量%、さらに好ましくは80から95質量%
である。
することが好ましい。界面活性剤の添加量はインクに対
して0.05質量%から5質量%が好ましく、さらに好
ましくは0.1質量%から2質量%である。界面活性剤
としては、前記非水溶媒に相溶、または安定的に微粒子
分散できるものであればよく、その具体的な例としては
ソルビタン脂肪酸エステル(ソルビタンモノオレエー
ト、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレ
エート、ソルビタントリオレエート等)、ポリオキシエ
チレンソルビタン脂肪酸エステル(ポリオキシエチレン
ソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソル
ビタンモノオレエート等)、ポリエチレングリコール脂
肪酸エステル(ポリオキシエチレンモノステアレート、
ポリエチレングリコールジイソステアレート等)、ポリ
オキシエチレンアルキルフェニルエーテル(ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル)などのノニオン系界
面活性剤が適している。又、これらは場合によって二種
以上混合して用いることができる。
液体インクに添加できる。その例としては、フェノール
樹脂、アクリル樹脂及びその変性樹脂、マレイン酸樹脂
及びその変性樹脂、ロジン樹脂、エポキシ樹脂、シリコ
ーン樹脂、フッ素樹脂、ブチラール樹脂などが用いるこ
とができる。
線吸収剤などを適宜液体インクに、用いることもでき
る。
で存在しても良いが、インクの分離が起こる場合がある
ので、水の含有量はできるだけ少ない方が好ましい。
しつつ詳細に説明する。図1には、本発明の画像形成装
置の例につき、その全体模式構成図を示す。
子写真法に代表される方法で粉末トナーを被記録媒体に
付与し、さらにその形成されたトナー像を被記録媒体上
に加圧定着する。ついで、インクジェット法によって非
水溶媒からなる液体インクを被記録媒体上に付与し多重
カラー画像を形成する。
がそれぞれ異なる複数の画像形成手段を有し、これらの
画像形成手段の一連の画像形成工程によって、被記録媒
体P上に画像を形成するものである。なお、本例の画像
形成装置は、同一の被記録媒体に対し、インクジェット
記録と電子写真記録との両方の記録、すなわち「合成」
あるいは「多重」記録が可能である。ここでは、同一の
被記録媒体面上で、インクジェット記録のインク画像域
と電子写真記録のトナー画像域とが重なり合わない記録
を「合成」、重なり合う記録を「多重」という。
明すると、この画像形成装置は、装置本体Mの上流側に
配設した第1の画像形成手段I(図1の右側の点線で囲
まれた部分)としての電子写真方式の画像形成手段I
と、下流側に配設した第2の画像形成手段としてのイン
クジェット方式の画像形成手段II(同図の左側の点線
で囲まれた部分)とを備えている。
一連の画像形成工程においての記録材Pの搬送方向(矢
印K方向)についてのものであり、同図では右側が上流
側、左側が下流側である。
概略は、被記録媒体Pに対し、上流側の画像形成手段
(電子写真方式)Iによって現像剤である溶融性粉末ト
ナー(以下「トナー」という。)による白黒のトナー画
像を形成し、下流側の画像形成手段(インクジェット方
式)IIによって複数色のインクによるカラーのインク
画像を形成する。
IIの順にそれぞれの構成について説明する。
R1方向に回転駆動される感光ドラム1を備えている。
この感光ドラム1の周囲には、その回転方向(矢印R1
方向)に沿ってほぼ順に、帯電手段2、露光手段3、現
像手段4、転写手段5、除電手段6、そしてクリーニン
グ手段7が設けられている。これらの手段は、それぞれ
例えば、感光ドラム1表面を負極性の所定電位に均一に
帯電する一次帯電器2、帯電された感光ドラム1表面を
イメージ露光して静電潜像を形成するレーザ露光器3、
静電潜像にトナーを付着させて反転現像する現像装置
4、感光ドラム1上のトナー画像を記録材P上に転写す
る転写帯電器5、転写後の記録材Pの電荷を除去する除
電針6、そして、転写後の感光ドラム1上の転写残トナ
ーを除去するクリーナ7等である。ここで、現像装置4
は、例えばジャンピング現像によって感光ドラム1上の
静電潜像にトナーを付着させるものである。
スチレン−アクリル共重合体を主成分とする結着樹脂
に、マグネタイトを60質量%及び負電荷制御剤として
のモノアゾ染料の金属錯塩を1質量%含有し、全体とし
て体積抵抗が約1013Ω・cmとなるように構成した絶
縁性磁性トナーを用いることができる。
給搬送部が構成されている。給搬送部には、上流側から
順に、被記録媒体Pを収納するとともに装置本体Mに対
して着脱自在に装着される給紙カセット8、給紙カセッ
ト8から被記録媒体Pを給紙するための給紙ローラ9、
給紙された被記録媒体Pを所定のタイミングで感光ドラ
ム1に供給するレジストローラ10、トナー画像転写後
の被記録媒体Pをガイドする搬送ガイド11が配置され
ている。そして、給搬送部の最下流側には、転写帯電器
5によって感光ドラム1上から転写されたトナー画像を
被記録媒体上に定着する熱定着手段としての熱定着器1
2が配設されている。
りローラ21、搬送ガイド22、給紙ローラ23、プラ
テン24、そしてインクジェット記録部25を備えてい
る。送りローラ21は、熱定着器12から排出されてき
た被記録媒体Pを搬送ガイド22に沿って給紙ローラ2
3に向けて(矢印K方向)連続的に送り、また給紙ロー
ラ23は、ステッピングモータ(不図示)によって、被
記録媒体Pをプラテン24とインクジェット記録部25
との間に断続的搬送するように構成されている。インク
ジェット記録部25は、シアンC、マゼンタM、イエロ
ーYの各色の3つのピエゾ方式のラインヘッドによって
構成されている。なお、ここでは電子写真方式のスピー
ドとのバランスの観点から、高速な画像形成が可能なラ
インヘッドを用いているが、ラインヘッド以外のインク
ジェット記録ヘッドも使用可能である。
アンの3色の液体インクに加えて、ブラックを用いて4
色の液体インクを用いてもよい。すなわち、上記構成に
加えてブラックBkのヘッドを加えた4つのラインヘッ
ドを有するインクジェット記録部としてもよい。この場
合、OHPシートなどにインクジェット方式のみで記録
する際に有効である。
かな階調性を特に望む場合は、上記イエロー、マゼンタ
およびシアンの3色の液体インクに加えて、淡マゼンタ
や淡シアンなどの特別色のインクを加えても良い。
ッドに対応する不図示のチューブが接続されており、こ
れらチューブを介して各色の不図示のインクタンクから
各色のインクが供給されるように構成されている。第2
の画像形成手段IIの上方には、コントローラ50が配
置されている。コントローラ50は、画像形成装置に対
して、例えば外部装置からプリント信号、及び白黒画像
とカラー画像の混在する画像データが入力されたとき
に、第1の画像形成手段Iに対しては、プリント信号と
白黒の画像データを送り、一方、第2の画像形成手段I
Iに対しては、プリント信号とカラーの画像データを送
るように構成されている。
像形成の終了した被記録媒体Pが排出される排紙トレイ
51が配設されている。
I、画像形成手段の構成の説明を終え、次に、上述の図
1を参照しながらこれらの動作について説明する。
号、及び白黒画像とカラー画像の混在する画像データが
入力されると、コントローラ50は、第1の画像形成手
段Iにプリント信号及び白黒画像の画像データを送る。
すると、給紙カセット8内にある被記録媒体Pは、給紙
ローラ9によって給紙され、レジストローラ10を介し
て感光ドラム1に供給される。以上の動作とほぼ並行し
て、感光ドラム1は矢印R1方向に回転駆動され、一次
帯電器2によってその表面が負極性の所定電位に均一に
帯電される。そして、レーザ露光器3により、画像デー
タに基づくレーザ光の照射を受け、照射部分の電荷が除
去されて表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に
は、現像装置4内に収納されている黒色の負電荷のトナ
ーが付着され、トナー画像として現像される。感光ドラ
ム1上のトナー画像は、転写帯電器5によって、上述の
レジストローラ10から感光ドラム1に供給されてきた
記録材P上に転写される。トナー画像転写後の被記録媒
体Pは搬送ガイド11に沿って熱定着器12に搬送さ
れ、ここで加熱加圧を受けてトナー画像が溶融固着され
る。一方、トナー画像転写後の感光ドラム1は、表面の
残留トナーがクリーナ7によって除去され次の画像形成
に備えられる。
段Iの各画像形成工程を経て、白黒のトナー画像が形成
されると、第1の画像形成手段Iから、第2の画像形成
手段IIに搬送される。画像形成手段IIの送りローラ
21は、被記録媒体Pが進入してくると、被記録媒体P
の先端が搬送ガイド22に沿って給紙ローラ23に到達
するまで被記録媒体Pを連続的に搬送する。被記録媒体
Pの先端が給紙ローラ23に達すると、給紙ローラ23
及び送りローラ21は、被記録媒体Pを断続的に搬送
し、インクジェット記録部25へ送る。このとき、コン
トローラ50から第2の画像形成手段IIにプリント信
号及びカラー画像の画像データが送られ、これに対応し
て、被記録媒体Pに向けて、各色のインクがインクジェ
ット記録部25のインクジェットヘッドから吐出され、
カラー画像が形成される。
をそれぞれ調製した。なお組成を示す%は質量%であ
る。
EP−82トナーカートリッジ(ブラック)のトナー)
及び3種の液体インクを用い、前述の構成の装置、プロ
セスにより紙(キヤノン製、商品名:PB PAPE
R)に多重カラー画像を形成した。
色の水系インクに替えた以外は実施例1と同様にして多
重カラー画像を形成した。
サンプルを比較した結果、トナー画像の上に液体インク
が重ねられた場合においても実施例1ではインクのはじ
きが無く高品位の画像が得られる一方で、比較例1につ
いては、インクのはじきがあり、むらのある画像とな
る。また、カラー間の色のにじみに対しても実施例1の
方がにじみの無い画像が得られる。
溶融性粉体トナーを被記録媒体に付与し加熱定着する工
程と、非水溶媒中に着色剤を含有する液体インクを被記
録媒体に付与する工程で画像形成をすることで、インク
のトナー画像形成部分とインク画像の隣接もしくは重な
り部分でインクがトナーにはじかれにくくなることでむ
らの無い高品位な画像を得ることができる。また、カラ
ー間のインク同士の混色により画像が滲みにくくできる
ため画像がよりシャープになる。さらに、紙などの被記
録媒体が膨潤しないため、しわやカールが発生しづらい
ことで、より高速のプリントが可能になる。
つ安価な装置でも優れたカラー画像形成を行うことので
きる画像形成方法及び装置が提供される。
図。
式) 1 像担持体(感光ドラム) 2 帯電手段(一次帯電器) 3 露光手段(レーザ露光器) 4 現像手段(現像装置) 5 転写手段(転写帯電器) 6 除電手段(除電針) 7 クリーニング手段(クリーナ) 8 給紙カセット 9 給紙ローラ 10 レジストローラ 11 搬送ガイド 12 熱定着手段(熱定着器) 21 搬送ローラ(送りローラ) 22 搬送ガイド 23 給紙ローラ 24 プラテン 25 インクジェット記録部 50 制御手段(コントローラ) 51 排紙トレイ M 装置本体 P 被記録媒体
Claims (6)
- 【請求項1】 溶融性粉体トナーを被記録媒体に付与し
加熱定着するトナー付与工程と、液体インクを被記録媒
体に付与するインク付与工程とを有する、被記録媒体に
画像を形成する画像形成方法において、該液体インクが
非水溶媒中に着色材を含有することを特徴とする画像形
成方法。 - 【請求項2】 該溶融性粉体トナーが、ブラック着色材
を含有する請求項1記載の画像形成方法。 - 【請求項3】 該液体インクとして、少なくともイエロ
ー、マゼンタおよびシアンの3色の液体インクを用いる
請求項1または2記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 該液体インクとして、少なくともイエロ
ー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色の液体イン
クを用いる請求項1または2記載の画像形成方法。 - 【請求項5】 前記インク付与工程が、インクジェット
記録法である請求項1〜4のいずれか一項記載の画像形
成方法。 - 【請求項6】 溶融性粉体トナーにより画像を形成する
手段と、液体インクにより画像を形成する手段を具備す
る画像形成装置において、該液体インクが非水溶媒中に
着色材を含有することを特徴とする画像形成装置。
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