JP2004010815A

JP2004010815A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2004010815A
Application number: JP2002168258A
Authority: JP
Inventors: Sanemori Soga; 曽我　眞守; Hidekazu Arase; 荒瀬　秀和; Masaichiro Tachikawa; 立川　雅一郎; Keiji Taniguchi; 谷口　圭司; Tsutomu Matsuda; 松田　勉; Masashi Ito; 伊藤　正思; Takamichi Enomoto; 榎本　孝道
Original assignee: Ricoh Co Ltd; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2004-01-15
Also published as: US20040041890A1; US7152968B2; CN100369757C; CN1468728A

Abstract

【課題】水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質を含有するインクを用いた画像形成方法において、水溶性物質による画像の高耐水性の効果がより確実に得られるようにする。
【解決手段】ノズルよりインクジェット記録用インクを吐出して、被プリント材４１に画像を形成する画像形成方法において、被プリント材４１の表面を酸性とし、インクジェット記録用インクを、色材と、保湿剤と、水と、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクとする。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるインクジェット記録による画像形成方法に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェット記録に用いられるインクとして、色材（染料又は顔料）と、保湿剤と、水とを含有したものがよく知られている。ところが、色材を含有したインクにより記録紙等の記録媒体上に画像を形成すると、その画像の耐水性、すなわち画像が水に濡れると色材が水中に染み出してしまうことが問題となる。特に普通紙（広範な市販の紙で、とりわけ電子写真方式の複写機に用いられる紙であって、インクジェット記録用として最適な構造、組成、特性等を有するように意図して製造されてはいない紙）に記録した場合は、耐水性が非常に悪くなる。
【０００３】
そこで、従来、例えば特開平１０−２１２４３９号公報、特開平１１−２９３１６７号公報及び特開平１１−３１５２３１号公報に示されているように、インクに加水分解性シラン化合物（有機ケイ素化合物）を含有させることにより、記録媒体上の画像の耐水性を向上させるようにすることが提案されている。このものでは、インク滴が記録媒体上に付着して水分（溶媒）が蒸発したり記録媒体内に浸透したりしたときに、上記記録媒体上に残った上記シラン化合物が縮重合反応し、この縮重合反応したシラン化合物が色材を取り囲むため、記録媒体上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことはなく、その画像の耐水性が向上する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案例のように加水分解性シラン化合物を含有したインクをインクジェット記録法により吐出させ、そのまま被プリント材に画像を形成させたのでは、インク滴が被プリント材上に付着したとき、加水分解性シラン化合物の縮重合反応があまり速やかに進まないので、加水分解性シラン化合物による色材の取り囲みが不十分となる。この傾向は、マジェンタ染料において顕著に見られる。このため、シラン化合物による高耐水性の効果が十分に得られず、改良の余地がある。
【０００５】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記加水分解性シラン化合物のような、水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質を含有するインクをインクジェット記録法により吐出させて、被プリント材に画像を形成させる方法に改良を施すことによって、水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質による画像の高耐水性の効果がより確実に得られるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明では、ノズルから被プリント材にインクジェット記録用インクを吐出することにより、該被プリント材に画像を形成する画像形成方法を対象とする。そして、上記被プリント材を、その表面が酸性のものとし、上記インクジェット記録用インクを、色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクとする。
【０００７】
このことにより、インク滴が上記被プリント材上に付着したときには、酸の触媒効果により水溶性物質の縮重合反応が促進され完結し、この水溶性物質は色材を確実に取り囲む。よって、水溶性物質による画像の高耐水性の効果がより確実に得られる。
【０００８】
ここで、被プリント材は普通紙としてもよい。普通紙とは、広範な市販の紙で、とりわけ電子写真方式の複写機に用いられる紙であって、インクジェット記録用として最適な構造、組成、特性等を有するように意図して製造されてはいない紙である。
【０００９】
つまり、被プリント材が普通紙であるときには、従来、水性インクによる耐水性の記録画像を得るのが困難であったところ、本発明に係る画像形成方法では、被プリント材が普通紙であっても、容易に耐水性の記録画像が得られるようになるのである。
【００１０】
また、上記被プリント材の表面のｐＨは、１〜６とすればよい。これは、被プリント材の表面のｐＨが６より高い場合には、酸による、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質の縮重合反応の促進が期待できないためである。また反対に、ｐＨが１より低い場合には、被プリント材そのものが、酸で劣化したり、インクジェット記録装置において、被プリント材と接触する部材が劣化したりするので好ましくないためである。
【００１１】
上記水溶性物質は、例えば請求項４記載の如く、加水分解性シラン化合物としてもよい。すなわち、シラン化合物は耐水性を向上させる点で非常に好ましく、請求項１〜請求項３記載の発明の作用効果を有効に発揮させることができる。
【００１２】
請求項５の発明は、色材と、保湿剤と、水と、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを用いた画像形成方法を対象とし、上記インクジェット記録用インクを、ノズルから被プリント材に吐出することにより、該被プリント材に画像を形成する工程と、上記工程の後に、上記被プリント材上の画像を酸に接触させる工程とを含むものとする。
【００１３】
このことにより、インク滴が上記被プリント材上に付着した後、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質の縮重合反応が、酸の触媒効果により促進されて完結し、上記水溶性物質は色材を確実に取り囲む。よって、水溶性物質による画像の高耐水性の効果がより確実に得られる。
【００１４】
請求項６の発明では、色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを用いた画像形成方法を対象とし、上記インクジェット記録用インクを吐出する被プリント材に、予め酸を接触させる工程と、上記工程の後に、ノズルから上記被プリント材に、インクジェット記録用インクを吐出することにより、該被プリント材に画像を形成する工程とを含むものとする。
【００１５】
このことにより、インク滴が上記被プリント材上に付着したときには、酸の触媒効果により水溶性物質の縮重合反応が促進され完結し、水溶性物質は色材を確実に取り囲む。よって、水溶性物質による画像の高耐水性の効果がより確実に得られる。
【００１６】
以上説明したように、本発明の、色材と、保湿剤と、水と、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクをノズルより吐出して、被プリント材に画像を形成する画像形成方法において、上記被プリント材の表面を酸性としておくことにより、インク滴が上記被プリント材上に付着したときには、酸の触媒効果により水溶性物質の縮重合反応が促進され完結し、水溶性物質は色材を確実に取り囲む。このことによって、水溶性物質による画像の耐水性が向上できる。
【００１７】
また、色材と、保湿剤と、水と、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを用いる画像形成方法において、ノズルよりインクジェット記録用インクを吐出して、被プリント材に、画像形成した後、上記画像を酸に接触させることにより上記と同様の作用効果が得られる。
【００１８】
さらにまた、色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクをノズルより吐出して画像を形成する画像形成方法において、被プリント材にあらかじめ酸を接触させておくことにより、この被プリント材に画像を形成したときには、上記と同様の作用効果が得られる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
第１実施形態は、表面が酸性である被プリント材を用いた画像形成方法に係る実施形態である。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るインクジェット記録用インクを備えたインクジェット式記録装置Ａを概略的に示し、この記録装置Ａは、上面に上記インクを有するインクカートリッジ３５が装着されかつ該インクを後述の如く被プリント材４１に吐出するインクジェットヘッド１を備えている。このインクジェットヘッド１はキャリッジ３１に支持固定され、このキャリッジ３１には、図示を省略するキャリッジモータが設けられ、このキャリッジモータにより上記インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１が主走査方向（図１及び図２に示すＸ方向）に延びるキャリッジ軸３２にガイドされてその方向に往復動するようになっている。このキャリッジ３１、キャリッジ軸３２及びキャリッジモータにより、インクジェットヘッド１と被プリント材４１とを主走査方向に相対移動させる相対移動手段が構成されている。
【００２２】
上記被プリント材４１は、図示を省略する搬送モータによって回転駆動される２つの搬送ローラ４２に挟まれていて、この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、上記インクジェットヘッド１の下側において上記主走査方向と垂直な副走査方向（図１及び図２に示すＹ方向）に搬送されるようになっている。この搬送モータ及び各搬送ローラ４２により、インクジェットヘッド１と被プリント材４１とを副走査方向に相対移動させる相対移動手段が構成されている。
【００２３】
上記インクジェットヘッド１は、図２〜図４に示すように、インクを供給するための供給口３ａ及びインクを吐出するための吐出口３ｂを有する複数の圧力室用凹部３が形成されたヘッド本体２を備えている。このヘッド本体２の各凹部３は、該ヘッド本体２の上面に上記主走査方向に延びるように開口されていて、互いに上記副走査方向に略等間隔をあけた状態で並設されている。上記各凹部３開口の全長は約１２５０μｍに、幅は約１３０μｍにそれぞれ設定されている。尚、上記各凹部３の開口の両端部は、略半円形状をなしている。
【００２４】
上記ヘッド本体２の各凹部３の側壁部は、約２００μｍ厚の感光性ガラス製の圧力室部品６で構成され、各凹部３の底壁部は、この圧力室部品６の下面に接着固定されかつ６枚のステンレス鋼薄板を積層してなるインク流路部品７で構成されている。このインク流路部品７内には、上記各凹部３の供給口３ａとそれぞれ接続された複数のオリフィス８と、この各オリフィス８と接続されかつ上記副走査方向に延びる１つの供給用インク流路１１と、上記吐出口３ｂとそれぞれ接続された複数の吐出用インク流路１２とが形成されている。
【００２５】
上記各オリフィス８は、インク流路部品７において板厚が他よりも小さい上から２番目のステンレス鋼薄板に形成されており、その径は約３８μｍに設定されている。また、上記供給用インク流路１１は上記インクカートリッジ３５と接続されており、このインクカートリッジ３５より供給用インク流路１１内にインクが供給されるようになっている。
【００２６】
上記インク流路部品７の下面には、インク滴を上記被プリント材４１に向けて吐出するための複数のノズル１４が形成されたステンレス鋼製のノズル板９が接着固定されている。このノズル板９の下面は、撥水膜９ａで被覆されている。上記各ノズル１４は、上記吐出用インク流路１２とそれぞれ接続されていて、この吐出用インク流路１２を介して上記各凹部３の吐出口３ｂにそれぞれ連通されており、インクジェットヘッド１の下面において、上記副走査方向に列状に並ぶように設けられている。尚、上記各ノズル１４は、ノズル径がノズル先端側に向かって小さくなるテーパ部と、該テーパ部のノズル先端側に設けられたストレート部とからなり、このストレート部のノズル径は約２０μｍに設定されている。
【００２７】
上記ヘッド本体２の各凹部３の上側には、圧電アクチュエータ２１がそれぞれ設けられている。この各圧電アクチュエータ２１は、上記ヘッド本体２の上面に接着固定された状態で該ヘッド本体２の各凹部３を塞いで該凹部３と共に圧力室４を構成するＣｒ製振動板２２を有している。この振動板２２は、全ての圧電アクチュエータ２１に共通の１つのものからなっていて、後述の全圧電素子２３に共通の共通電極としての役割をも果たしている。　また、上記各圧電アクチュエータ２１は、上記振動板２２の上記圧力室４と反対側面（上面）において圧力室４に対応する部分（凹部３開口に対向する部分）にＣｕ製の中間層２５を介してそれぞれ設けられかつチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）からなる圧電素子２３と、この各圧電素子２３の上記振動板２２と反対側面（上面）にそれぞれ設けられ、該振動板２２と共に各圧電素子２３に電圧（駆動電圧）をそれぞれ印加するためのＰｔ製個別電極２４とを有している。
【００２８】
上記振動板２２、各圧電素子２３、各個別電極２４及び各中間層２５は、全て薄膜で形成されてなっており、振動板２２の厚みは約６μｍに、各圧電素子２３の厚みは８μｍ以下（例えば約３μｍ）に、各個別電極２４の厚みは約０．２μｍに、各中間層２５の厚みは約３μｍにそれぞれ設定されている。
【００２９】
上記各圧電アクチュエータ２１は、その振動板２２ないし各中間層２５と各個別電極２４とを介して各圧電素子２３に駆動電圧を印加することにより該振動板２２の圧力室４に対応する部分を変形させることで、該圧力室４内のインクを吐出口３ｂないしノズル１４から吐出させるようになっている。すなわち、振動板２２と個別電極２４との間にパルス状の電圧を印加すると、そのパルス電圧の立ち上がりにより圧電素子２３が圧電効果によりその厚み方向と垂直な幅方向に収縮するのに対し、振動板２２、個別電極２４及び中間層２５は収縮しないので、いわゆるバイメタル効果により振動板２２の圧力室４に対応する部分が圧力室４側へ凸状に撓んで変形する。この撓み変形により圧力室４内に圧力が生じ、この圧力で圧力室４内のインクが吐出口３ｂ及び吐出用インク流路１２を経由してノズル１４よりインク滴として被プリント材４１へ吐出されて、該被プリント材４１上にドット状に付着することとなる。そして、上記パルス電圧の立ち下がりにより圧電素子２３が伸長して振動板２２の圧力室４に対応する部分が元の状態に復帰し、このとき、圧力室４内には上記インクカートリッジ３５より供給用インク流路１１及び供給口３ａを介してインクが充填される。尚、各圧電素子２３に印加するパルス電圧としては、上記のように押し引きタイプのものでなくても、第１の電圧から該第１の電圧よりも低い第２の電圧まで立ち下がった後に上記第１の電圧まで立ち上がる引き押しタイプのものであってもよい。
【００３０】
上記各圧電素子２３への駆動電圧の印加は、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走査方向において被プリント材４１の一端から他端まで略一定速度で移動させているときに所定時間（例えば５０μｓ程度：駆動周波数２０ｋＨｚ）毎に行われ（但し、インクジェットヘッド１が被プリント材４１においてインク滴を着弾させない箇所に達したときには電圧が印加されない）、このことで、被プリント材４１の所定位置にインク滴を着弾させる。そして、１走査分の記録が終了すると、搬送モータ及び各搬送ローラ４２により被プリント材４１を副走査方向に所定量搬送し、再度、インクジェットヘッド１及びキャリッジ３１を主走査方向に移動させながらインク滴を吐出させて、新たな１走査分の記録を行う。この動作を繰り返すことによって、被プリント材４１全体に所望の画像が形成される。
【００３１】
上記記録装置Ａに用いるインクは、色材と、上記インクジェットヘッド１のノズル１４等での乾きを抑制する保湿剤と、浸透剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質（水がない状態で縮重合反応する水溶性物質）としての加水分解性シラン化合物とを含有している。
【００３２】
上記加水分解性シラン化合物は、上記インクジェットヘッド１のノズル１４から吐出されたインク滴が被プリント材４１上に付着してそのインク滴中の水が蒸発したり被プリント材４１内に浸透したりしたときに縮重合反応し、このときに色材を取り囲むことにより、被プリント材４１上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すのを防止して、その画像の耐水性を向上させる働きをするものであって、アミノ基を有する有機基を含有するアルコキシシランとアミノ基を含有しないアルコキシシランとの加水分解反応物、又は、アミノ基を含有する加水分解性シランに有機モノエポキシ化合物を反応させた加水分解性シランと窒素原子を含有しない加水分解性シランとを加水分解することにより得られる有機ケイ素化合物であることが望ましい。
【００３３】
上記色材は、染料又は顔料であることが望ましく、染料は、どのようなものであってもよいが、水溶性の酸性染料又は直接染料であることが好ましい。また、黒顔料としては、カーボンブラック表面をジアゾニウム塩で表面処理したものやポリマーをグラフト重合して表面処理したものが挙げられ、カラー顔料としては、顔料をナフタレンスルホン酸塩のホルマリン縮合物、リグニスルホン酸、ジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、脂肪酸エステル等の界面活性剤で処理したものが挙げられる。カラー顔料の具体例としては、シアン顔料ではピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、アルミニウムフタロシアニン等が挙げられ、マゼンタ顔料ではピグメントレッド１２２、ピグメントバイオレット１９等が挙げられ、イエロー顔料ではピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー１０９、ピグメントイエロー１１０、ピグメントイエロー１２８等が挙げられる。
【００３４】
上記保湿剤は、グリセリン等の多価アルコール又は２−ピロリドンやＮ−メチル−２−ピロリドンのような水溶性の窒素複素環化合物であることが望ましい。
【００３５】
上記浸透剤は、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のような、多価アルコールのモノアルキルエーテルであることが好ましい。尚、浸透剤はインクの必須成分ではないが、浸透剤のインクに対する含有量を調整することによってインク（又は溶媒）の表面張力を適宜設定することにより、インク滴が記録紙４１上に付着した後上記溶媒が記録紙４１内に速やかに浸透することができるようになる。こうすることとで、インク滴が記録紙４１上に付着した後に、シラン化合物の縮重合反応が速やかにかつ十分に行われて、このシラン化合物によって色材が速やかにかつ確実に取り囲まれる。こうして、画像の形成直後においても高レベルな画像の耐水性を得ることができるようになる。
【００３６】
また、浸透剤の補助剤としてアニオン界面活性剤又は非イオン活性剤を添加してもよい。
【００３７】
そして、本実施形態に係る被プリント材４１は、その表面が酸性にされている。こうすることで、上記インクが被プリント材４１上に付着すると、インク滴中の水（溶媒）が蒸発したり、被プリント材４１内に浸透したりして、加水分解性シラン化合物が縮重合反応を開始する。この時、被プリント材４１上の酸が触媒の働きをする。その結果、加水分解性シラン化合物の縮重合反応は速やかに進み、完結する。このときに色材を取り囲むことにより、被プリント材４１上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すのを防止して、その画像の耐水性を向上させる。
【００３８】
ここで、被プリント材４１の例としては、普通紙、コート紙、フィルム等が例として挙げられる。この中でも、普通紙の場合は、安価で汎用性があり、本発明の画像形成方法と組合わせることにより、記録画質が高い耐水性を示すようになるので、付加価値を飛躍的に高めることができる。
【００３９】
また、上記被プリント材４１の表面のｐＨは１〜６が望ましい。被プリント材の表面のｐＨが６より高い場合には、酸触媒の効果はほとんど発揮されない。また、被プリント材４１の表面のｐＨが１より低い場合は、酸触媒の効果は発揮されるが、酸の影響で被プリント材４１自身が劣化したり、被プリント材４１と接触する記録装置Ａの部材を劣化させるので、実用的でない。
【００４０】
紙のｐＨは、サイズ定着剤として用いる硫酸アルミニウムの含有量を制御したり、中性普通紙または、酸性紙に０．００１Ｎ〜１Ｎの酸性水溶液を塗布することにより、容易に調整することができる。
【００４１】
こうして、第１実施形態においては、表面が酸性である被プリント材４１に、水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質を含有したインクで画像を形成することにより、その被プリント材４１上に形成した画像の耐水性を向上させることができる。
【００４２】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、ノズルよりインクを吐出して被プリント材４１上に画像を形成する工程と、上記画像形成後に上記画像に酸を作用させる工程とからなる画像形成方法に係る実施形態である。
【００４３】
すなわち、上記記録装置Ａにより、色材と、保湿剤と、浸透剤と、水と、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質として加水分解性シラン化合物とを含有するインクジェット記録用インクを吐出して、被プリント材４１に画像を形成する。これにより、インク滴中の水（溶媒）が蒸発したり、被プリント材４１内に浸透したりして、加水分解性シラン化合物の縮重合反応が起こり、色材を取り囲むことにより、被プリント材４１上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すのを防止して、その画像の耐水性を向上させる。
【００４４】
しかしながら、実際は、被プリント材４１上で、加水分解性シラン化合物の縮重合反応は完結しない。反応が完結しないので、加水分解性シラン化合物が色材を取り囲む割合が少なくなる。この傾向は、マジェンタ染料において顕著に見られる。その結果、画像が水に濡れた場合には、色材が水中に染み出してしまう。
【００４５】
これに対して、第２実施形態では、被プリント材４１に画像を形成した後、上記画像を酸に接触させる。これにより、酸の触媒効果により、加水分解性シラン化合物の縮重合反応が速やかに進行し、完結する。この結果、色材は加水分解性シラン化合物に効果的に取り囲まれるようになり、画像の耐水性が飛躍的に向上することになる。
【００４６】
ここで、画像を酸に接触させる方法としては、気相、液相および固相で接触させる方法がある。この中で、気相で接触させる方法が、印字した画質に影響を与える可能性が少ないので、実用的で好ましい。気相で酸に接触させる方法としては、ビーカー等の容器に高濃度の酸の溶液を入れ、酸の蒸気に画像を形成した被プリント材を暴露する方法、あるいは密閉容器中に酸の溶液を入れ、容器内を酸の蒸気で充満させておき、その中に画像を形成した被プリント材を入れて、酸の蒸気に暴露させる方法、あるいは密閉容器中にあらかじめ画像を形成した被プリント材を入れておき、さらに酸を入れて、酸の蒸気を発生させて、被プリント材を酸の蒸気の暴露させる方法などが例として挙げられる。
【００４７】
液相で酸に接触させる方法としては、被プリント材４１が浸漬できる大きさの容器に酸を入れておき、その中に画像を形成した被プリント材４１を浸漬し、直ちに取り出し乾燥させる。あるいは、画像を形成した被プリント材４１にスプレーにより酸を霧状にして吹き付ける方法が例として挙げられる。
【００４８】
固相で酸に接触させる方法としては、シリカゲルやアルミナに塩酸、硫酸、リン酸などを付着させたものに画像を形成した被プリント材４１を接触させる方法が例として挙げられる。
【００４９】
本発明で用いる酸の例としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機の強酸が望ましい。
【００５０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態は、被プリント材４１にあらかじめ酸を接触させる工程と、上記酸を接触した後の被プリント材４１に、ノズルよりインクを吐出して画像を形成する工程からなる画像形成方法に係る実施形態である。
【００５１】
被プリント材４１にあらかじめ酸を接触させる方法としては、液相、気相および固相で接触させる方法がある。この中で、液相で接触させる方法が酸を被プリント材の中に浸透させやすいので、好ましい。
【００５２】
このように、あらかじめ酸と接触させた被プリント材４１に対して、記録装置Ａにより、色材と、保湿剤と、浸透剤と、水と、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質として加水分解性シラン化合物とを含有するインクジェット記録用インクを吐出して画像を形成すると、インク滴中の水（溶媒）が蒸発したり、被プリント材４１内に浸透したりして、加水分解性シラン化合物の縮重合反応が起こる。このとき、被プリント材４１中の酸が触媒の働きをするので、加水分解性シラン化合物の縮重合反応が速やかに進行し、完結する。この結果、加水分解性シラン化合物は色材を効果的に取り囲み、被プリント材４１上の画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すのが防止され、画像の耐水性が飛躍的に向上することになる。
【００５３】
【実施例】
＜第１実施例＞
次に、上記第１実施形態に係る画像形成方法について、具体的に実施した実施例について説明する。
【００５４】
先ず、以下の組成（各組成物の含有量は質量百分率である）のインクジェット記録用インクを作製した。
【００５５】
尚、染料としてはＣ．Ｉアシッドレッド２８９を、保湿剤としてグリセリンおよびジエチレングリコールを、浸透剤としてジエチレングリコールモノブチルエーテルを、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する加水分解性シラン化合物として有機ケイ素化合物をそれぞれ含有させた。
【００５６】
上記有機ケイ素化合物は、反応容器に入れた１８０ｇ（１０モル）の水に、１００ｇ（０．５６モル）のＨ_２ＮＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３と１６６ｇ（１．１モル）のＳｉ（ＯＣＨ_３）_４との混合物を室温で一滴一滴加えて、その全量滴下後に６０℃で１時間攪拌することにより得たもの（有機ケイ素化合物（Ａ）という）を用いた。
【００５７】
（インク）
Ｃ．Ｉ．アシッドレッド２８９　　　　　　　　　…５％
グリセリン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…７％
ジエチレングリコール　　　　　　　　　　　　　…５％
ジエチレングリコールモノブチルエーテル　　　　…５％
有機ケイ素化合物（Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…５％
純水　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…７３％。
【００５８】
（実施例１−１）
記録装置Ａにより、被プリント材として表面のｐＨが１に調整されたＡ４サイズの普通紙を用い、インクＡを吐出して、１５ｍｍ角のベタ印字して画像を作製した。
【００５９】
（実施例１−２）
実施例１−１の被プリント材を、表面のｐＨが２に調整された普通紙に変えて、同様の実験をした。
【００６０】
（実施例１−３）
実施例１−１の被プリント材を、表面のｐＨが３に調整された普通紙（ＨＫ原紙、大昭和製紙製）に変えて、同様の実験をした。
【００６１】
（実施例１−４）
実施例１−１の被プリント材を、表面のｐＨが４に調整された普通紙に変えて、同様の実験をした。
【００６２】
（実施例１−５）
実施例１−１の被プリント材を、表面のｐＨが５に調整された普通紙に変えて、同様の実験をした。
【００６３】
（実施例１−６）
実施例１−１の被プリント材を、表面のｐＨが６に調整された普通紙（ファイン再生紙、紀州製紙製）に変えて、同様の実験をした。
【００６４】
＜第２実施例＞
次に、上記第２実施形態に係る画像形成方法について、具体的に実施した実施例について説明する。実施例２−１〜実施例２−３は気相で酸と接触させる方法、実施例２−４は液相で酸を接触させる方法、実施例２−５および２−６は固相で酸素と接触させる方法の実施例である。
【００６５】
（実施例２−１）
記録装置Ａにより、被プリント材としてＡ４サイズの普通紙（商品名「Ｘｅｒｏｘ４０２４」：ゼロックス社製、ｐＨ６．８）を用い、インクＡを吐出して、１５ｍｍ角のベタ印字して画像を作製した。ホーローバットに１０Ｎの塩酸を入れ、前記画像を形成した普通紙の画像面を塩酸の蒸気に室温で５分間暴露させた。
【００６６】
（実施例２−２）
実施例２−１において、塩酸を硝酸に変えて、同様の実験をした。
【００６７】
（実施例２−３）
密閉ガラス容器に１０Ｎの塩酸を入れ、室温で１時間放置し、内部を塩酸の蒸気で飽和させておき、その中へ、実施例２−１において作製した画像を入れ、５分間放置した。
【００６８】
（実施例２−４）
実施例２−１において作製した被プリント材の画像面に、市販のスプレー発生器を用いて、０．１Ｎの塩酸１ｍｌを塗布した。
【００６９】
（実施例２−５）
シリカ微粒子をコートしたＡ４サイズのガラス板（市販の薄層クロマト用ガラス板）を１Ｎの塩酸に１分間浸漬した後、取り出し、５分間自然乾燥した。実施例２−１において作製した被プリント材の画像面を上記シリカコート面に向けて置き、さらに同じ大きさのガラス板を重ね合わせ、５分間放置した。
【００７０】
（実施例２−６）
実施例２−５において、シリカ微粒子コートガラス板をアルミナ微粒子コートガラスに変えて、同様の実験をした。
【００７１】
＜第３実施例＞
次に、上記第３実施形態に係る画像形成方法について、具体的に実施した実施例について説明する。
【００７２】
（実施例３−１）
被プリント材としてＡ４サイズの普通紙（商品名「Ｘｅｒｏｘ４０２４」：ゼロックス社製、ｐＨ６．８）の表面に、１０Ｎの塩酸１ｍｌをスプレーコートし、５分間自然乾燥させた後、記録装置Ａにより、インクＡを吐出して、１５ｍｍ角のベタ印字して画像を作製した。
【００７３】
（実施例３−２）
実施例３−１において、１０Ｎの塩酸を１Ｎの塩酸に変えて、同様の実験をした。
【００７４】
（実施例３−３）
実施例３−１の変えて、１０Ｎの塩酸を０．１Ｎの塩酸に変えて同様の実験をした。
【００７５】
（実施例３−４）
実施例３−１の変えて、１０Ｎの塩酸を０．０１Ｎの塩酸に変えて同様の実験をした。
【００７６】
（実施例３−５）
実施例３−１の変えて、１０Ｎの塩酸を０．１Ｎの硝酸に変えて同様の実験をした。
【００７７】
（実施例３−６）
被プリント材としてＡ４サイズの普通紙（商品名「Ｘｅｒｏｘ４０２４」：ゼロックス社製、ｐＨ６．８）を実施例２−１と同じ条件で、１０Ｎの塩酸の蒸気に暴露した後、記録装置Ａにより、インクＡを吐出して、１５ｍｍ角のベタ印字して画像を作製した。
【００７８】
（比較例）
実施例１−１において、被プリント材を表面のｐＨが１に調整された普通紙から、中性普通紙紙（商品名「Ｘｅｒｏｘ４０２４」：ゼロックス社製、ｐＨ６．８）に変えて、同様の実験を行った。
【００７９】
次に、実施例１−１〜６、２−１〜６、３−１〜６および比較例の画像サンプルの耐水性を評価した。耐水性は印字サンプルの耐水試験前のＯＤ値に対する耐水試験後のＯＤ値の比（％）から求めた。耐水試験は、印字物の印字面を下にして、蒸留水に５分間浸漬して行った。浸漬後、３０分間自然乾燥させた後、ＯＤ値を測定した。その結果を表１に示す。
【００８０】
【表１】

【００８１】
表１によると、比較例のインクは、耐水性が８５％と低かったのに対して、実施例１−１〜６、２−１〜６、３−１〜６の方法で形成した画像の耐水性が９２％以上と比較例に比べて７〜１０％高い値を示した。
【００８２】
また、実施例および比較例の画像形成方法により、市販プリンター（商品名「ＥＭ−９３０Ｃ」：セイコーエプソン製）で中性普通紙（商品名「Ｘｅｒｏｘ４０２４」：ゼロックス社製）で画像を形成し、この画像を形成した直後の用紙を純水に浸漬した後、室温で放置して乾燥させ、画像のにじみが生じるか否かを調べた。
【００８３】
この結果、比較例の画像形成方法で形成した画像では、画像のエッジ部分でにじみが見られたのに対し、実施例の画像形成方法で形成した画像では、にじみはほとんど見られなかった。従って、色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを用いて本発明の方法で、画像を形成することにより、画像の耐水性を飛躍的に向上させられることが判る。
【００８４】
本実施例では、マジェンタ染料で耐水性向上の効果を示したが、色材が他の染料や顔料でも、同様に耐水性の向上が見られた。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における画像形成方法によれば、色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクをノズルより吐出して、被プリント材に画像を形成する画像形成方法において、表面が酸性である上記被プリント材を用いることにより、また被プリント材に画像を形成した後、酸と接触させることにより、あるいは、被プリント材に酸を接触させた後、画像を形成することにより、水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質が記録媒体上で速やかに縮重合反応を完結して、色材を速やかにかつ確実に取り囲むことができる。このことにより、上記被プリント材上に形成した画像が水に濡れても、色材がその水中に染み出すことが防止されて、画像の耐水性を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成方法に用いたインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】インクジェット式記録装置のインクジェットヘッドの部分底面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【符号の説明】
Ａ　インクジェット式記録装置
１　インクジェットヘッド
１４　ノズル
２１　圧電アクチュエータ
２３　圧電素子
３５　インクカートリッジ
４１　被プリント材

Claims

ノズルから被プリント材にインクジェット記録用インクを吐出することにより、該被プリント材に画像を形成する画像形成方法であって、
上記被プリント材は、その表面が酸性のものであり、
上記インクジェット記録用インクは、色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクであることを特徴とする画像形成方法。
被プリント材が普通紙であることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
被プリント材の表面のｐＨが１〜６であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成方法。
水溶性物質が、加水分解性シラン化合物であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成方法。
色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応を開始する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを用いた画像形成方法であって、
上記インクジェット記録用インクを、ノズルから被プリント材に吐出することにより、該被プリント材に画像を形成する工程と、
上記工程の後に、上記被プリント材上の画像を酸に接触させる工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。
色材と、保湿剤と、水と、この水が蒸発するに伴い縮重合反応する水溶性物質とを含有するインクジェット記録用インクを用いた画像形成方法であって、
上記インクジェット記録用インクを吐出する被プリント材に、予め酸を接触させる工程と、
上記工程の後に、インクジェット記録用インクを、ノズルから上記被プリント材に吐出することにより、該被プリント材に画像を形成する工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。