JP2009226848A

JP2009226848A - 画像形成方法及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2009226848A
Application number: JP2008077724A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Makuta; 俊之幕田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2009-10-08
Also published as: EP2105473A1; US8182079B2; US20090244117A1; CN101544102A

Abstract

【課題】記録媒体上にインクを打滴しても、色材移動による画像乱れを防止することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する工程と、記録媒体上に付与された凝集処理液を前記付与する工程後５秒以内に乾燥を開始する工程と、記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴する工程と、記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する工程と、を含むことにより前記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成方法及び画像形成装置に係り、特に、凝集処理液とインクとを用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成方法及び画像形成装置に関する。

一般に、インクジェット記録装置は、多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドを備え、各ノズルからそれぞれインク滴を記録媒体に向かって吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するものであり、低騒音性にすぐれ、ランニングコストが安く、多種多様な記録媒体に対して高品位な画像を記録できることなどから幅広く利用されている。

しかしながら、特にインク受容性を持たせている浸透性の記録媒体上にインクを打滴する際、連続してドットを隣接して重ねて打滴すると記録媒体上のインク液滴同士がその表面張力によって合一して所望のドットが形成できなくなるブリード（着弾干渉）の問題がある。同一色のドット同士の場合は、ドット形状が崩れてしまい、異なる色間のドット同士の場合は、さらに混色の問題も加えて発生する。

上記ブリードを抑えるためには、特許文献１では、凝集処理液（液体組成物）とインクのうち、一方を酸性、他方をアルカリ性にし、紙面上における顔料凝集性を制御し、結果的に光学濃度・滲み・ブリード（時間滲み）・乾燥時間を改善する技術が開示されている。

また、特許文献２では、中間転写媒体上で、インクとの反応により、膨潤・増粘・剥離可能な粉末層（水溶性樹脂層）を付与することにより、にじみがなく、高速記録が可能である記録方法が開示されている。
特開２００４−１０６３３号公報特開平１１−１８８８５８号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、プラスチックシートのような非浸透性媒体又はコート紙のような緩浸透性媒体に対して、凝集処理液を付与した後にインクを打滴すると、着弾し、凝集した色材が所望の位置に留まらず、移動してしまう。結果として、出力画像が所望の画像と比べて大きく乱れてしまう、という新たな問題が発生した。

また、特許文献２の方法では、以下の課題があった。（１）インク中の色材を積極的に凝集させていないので、インク液滴を１０ｋＨｚ以上の高速に打滴すると、膨潤・増粘が間に合わず、前述の着弾干渉が発生する。（２）転写された画像形成層はインク溶媒を膨潤・吸収しているので画像部の厚さが厚くなる、いわゆる、パイルハイトの問題がある。画像厚みが厚くなると、印字部と非印字部の境界部の見え方が変わってしまう、という画質的な問題だけでなく、その部分を触った際に段差を感じてしまう、といった問題も発生する。（３）転写された画像形成層にはインク溶媒が吸収されているため、このインク溶媒が転写後紙面にしみ出し、紙の変形（いわゆるコックリング）が発生する。（４）中間転写体を用いるのでシステムが複雑となる。上記（２）、（３）はいずれもインク溶媒を含有したまま、最終記録媒体（紙）に画像を形成したために発生する問題である。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、記録媒体上にインクを打滴しても、色材移動による画像乱れを防止することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は前記目的を達成するために、記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する工程と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液を前記付与する工程後５秒以内に乾燥する工程と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴する工程と、前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法を提供する。

請求項１によれば、記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する工程（Ａ）と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液を前記付与する工程後５秒以内に乾燥を開始する工程（Ｂ）と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴する工程（Ｃ）と、前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する工程（Ｄ）と、で画像を形成することで、色材移動による画像乱れを防止することができる。

請求項２は請求項１において、前記凝集処理液と前記インクは、それぞれ、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有することを特徴とする。

請求項２によれば、請求項１において、凝集処理液とインクは、それぞれ、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下とすることがより好ましい。

１０％以上３０％以下であると、着弾干渉、画像変形、小ドットの白抜け再現性が特に好ましく、更には形成した画像の光堅牢性も良好となる。

請求項３は請求項１又は２において、前記除去する工程の後には、前記記録媒体に前記インクを定着する工程を行うことを特徴とする。

請求項３によれば、除去する工程（Ｄ）の後に、記録媒体にインクを定着する工程（Ｅ）を行うことで、更に色材移動による画像乱れを防止することができる。

請求項４は請求項３において、前記定着する工程は、熱圧による定着であることを特徴とする。

請求項４によれば、記録媒体にインクを定着する工程（Ｅ）は、熱圧により定着することが好ましい。

請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記記録媒体は、コート紙であることを特徴とする。

一般に、コート紙のような緩浸透性の記録媒体に対して、凝集処理液を付与した後にインクを打滴すると、凝集処理液中で凝集したインク色材が浮遊してしまい所望の位置に留まらないので、結果として出力画像が所望の画像と比べて大きく乱れてしまう。従って、本発明は、記録媒体がコート紙である場合に特に有効であり、色材移動による画像乱れを効果的に防止することができる。

本発明の請求項６は前記目的を達成するために、記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する凝集処理液付与手段と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液を５秒以内に乾燥する凝集処理液乾燥手段と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴するインク打滴手段と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液を前記付与する工程後５秒以内に乾燥する乾燥手段と、前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する水分除去手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項７は請求項６において、前記４ｇ／ｍ^２以下に除去されたインクを前記記録媒体に定着する画像定着手段を特徴とする。

請求項６と請求項７は、請求項１と請求項３の画像形成方法を画像形成装置としたものである。

本発明によれば、記録媒体上に画像を形成する画像形成方法及び画像形成装置において、記録媒体上にインクを打滴しても、色材移動による画像乱れを防止することができる画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。

以下、添付図面に従って、本発明の好ましい実施の形態について説明する。

まず、本発明で用いられる凝集処理液（以下、単に「処理液」ともいう）、インクについて説明し、次いで、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置について説明する。

〔処理液（凝集処理液）の説明〕
本発明に係る処理液として、インクのｐＨを変化させることにより、インクに含有される顔料およびポリマー微粒子を凝集させ、凝集物を生じさせるような処理液が好ましい。

処理液の成分として、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。

また、本発明に係る処理液の好ましい例として、多価金属塩あるいはポリアリルアミンを添加した処理液を挙げることができる。これらの化合物は、１種類で使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。

本発明に係る処理液はインクとのｐＨ凝集性能の観点からｐＨは１〜６であることが好ましく、ｐＨは２〜５であることがより好ましく、ｐＨは３〜５であることが特に好ましい。

本発明に係る処理液の中における、インクの顔料およびポリマー微粒子を凝集させる成分の添加量としては、液体の全重量に対し、０．０１重量％以上２０重量％以下であることが好ましい。０.０１重量％以下の場合は処理液とインクが接触時に、濃度拡散が十分に進まずｐＨ変化による凝集作用が十分に発生しないことがある。また２０重量％以上であると、インクジェットヘッドからの吐出性が悪化することがある。

本発明に係る処理液は、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する。ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒としては、
例えば、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル（22.4）
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（21.5）
トリエチレングリコールモノブチルエーテル（21.1）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（21.3）
ジプロピレングリコール（27.2）

また、SP値が低い溶剤のうち、下記の構造が含まれていることが好ましい。

等が挙げられる（括弧内の数値はＳＰ値を示す）。尚、本発明でいう水溶性高沸点有機溶媒のＳＰ値（溶解度パラメーター）とは、分子凝集エネルギーの平方根で表される値で、Ｒ．Ｆ．Ｆｅｄｏｒｓ，ＰｏｌｙｍｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ，１４，ｐ１４７（１９７４）に記載の方法で計算することができる。単位は（ＭＰａ）^1/2であり、２５℃における値を指す。

これらの水溶性高沸点有機溶媒は、水、その他有機溶媒と共に単独若しくは複数を混合して用いることができる。

処理液には、定着性および耐擦性を向上させるため、樹脂成分をさらに含有してもよい。樹脂成分は、処理液をインクジェット方式によって打滴する場合ヘッドからの吐出性を損なわないもの、保存安定性があるものであればよく、水溶性樹脂や樹脂エマルジョンなどを自由に用いることができる。

樹脂成分としては、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、ビニル系、スチレン系等が考えられる。定着性向上といった機能を充分に発現させるには、比較的高分子のポリマーを高濃度１重量％〜２０重量％に添加することが必要である。しかし、上記材料を液体に溶解させて添加しようとすると高粘度化し、吐出性が低下する。適切な材料を高濃度に添加し、かつ粘度上昇を抑えるには、ラテックスとして添加する手段が有効である。ラテックス材料としては、アクリル酸アルキル共重合体、カルボキシ変性ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンラテックス）、ＳＩＲ（スチレン−イソプレン）ラテックス、ＭＢＲ（メタクリル酸メチル−ブタジエンラテックス）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンラテックス）、等が考えられる。ラテックスのガラス転移点Ｔｇはプロセス上、定着時に影響の強い値で、常温保存時の安定性と加熱後の転写性を両立するために、５０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。さらに最低造膜温度ＭＦＴはプロセス上、定着時に影響の強い値で、低温で充分な定着を得る為に１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下である。

インクと逆極性のポリマー微粒子を処理液に含ませ、インク中の顔料及びポリマー微粒子と凝集させることによってさらに凝集性を高めてもよい。

また、インクに含まれるポリマー微粒子成分に対応した硬化剤を処理液に含有し、二液が接触後、インク成分中の樹脂エマルジョンが凝集するとともに架橋又は重合するようにして、凝集性を高めてもよい。

本発明に用いられる処理液は、界面活性剤を含有することができる。

界面活性剤の例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるＳＵＲＦＹＮＯＬＳ（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）も好ましく用いられる。また、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。

更に、特開昭５９−１５７６３６号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーＮｏ．３０８１１９(１９８９年)記載の界面活性剤として挙げたものも使うことができる。また、特開２００３−３２２９２６号、特開２００４−３２５７０７号、特開２００４−３０９８０６号の各公報に記載されているようなフッ素（フッ化アルキル系）系、シリコーン系の界面活性剤も用いることができる。これら表面張力調整剤は消泡剤としても使用することができ、フッ素系、シリコーン系化合物やＥＤＴＡに代表されるキレート剤等も使用することができる。

表面張力を下げて画像形成体（中間転写媒体）上でのぬれ性を高めるのに効果がある。また、インクを先立って打滴する場合においてもインク上でのぬれ性を高め、二液の接触面積の増加により効果的に凝集作用がすすむ。

本発明に係る処理液の表面張力は、１０〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましく、また、中間転写媒体上でのぬれ性と液滴の微液滴化および吐出性の両立の観点から、１５〜４５ｍＮ／ｍであることが更に好ましい。

本発明に用いられる処理液の粘度は、１．０〜２０．０ｃＰであることが好ましい。

その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線、吸収剤、等も添加することができる。

〔インクの説明〕
本発明で用いられるインクは、溶媒不溶性材料として、色材（着色剤）である顔料やポリマー微粒子などを含有する水性顔料インクが用いられる。

溶媒不溶性材料の濃度は、吐出に適切な粘度２０ｍＰａ・ｓ以下を考慮して１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることが好ましい。より好ましくは画像の光学濃度を得るために４ｗｔ％以上の顔料濃度である。

インクの表面張力は、吐出安定性を考慮して２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍであることが好ましい。

インクに使用される色材は、顔料あるいは染料と顔料とを混合して用いることができる。処理液との接触時における凝集性の観点から、インク中で分散状態にある顔料の方がより効果的に凝集するため好ましい。顔料の中でも、分散剤により分散されている顔料、自己分散顔料、樹脂により顔料表面を被覆された顔料（マイクロカプセル顔料）、及び高分子グラフト顔料が特に好ましい。また、顔料凝集性の観点から、解離度の小さいカルボキシル基によって修飾されている形態がより好ましい。

マイクロカプセル顔料の樹脂は、限定されるものではないが、水に対して自己分散能又は溶解能を有し、かつアニオン性基（酸性）を有する高分子の化合物であるのが好ましい。この樹脂は、通常、数平均分子量が１，０００〜１００，０００範囲程度のものが好ましく、３、０００〜５０、０００範囲程度のものが特に好ましい。また、この樹脂は有機溶剤に溶解して溶液となるものが好ましい。樹脂の数平均分子量がこの範囲であることにより、顔料における被覆膜として、又はインク組成物における塗膜としての機能を十分に発揮することができる。

前記樹脂は、自己分散能あるいは溶解するものであっても、又はその機能が何らかの手段によって付加されたものであってもよい。例えば、有機アミンやアルカリ金属を用いて中和することにより、カルボキシル基、スルホン酸基、またはホスホン酸基等のアニオン性基を導入されてなる樹脂であってもよい。また、同種または異種の一又は二以上のアニオン性基が導入された樹脂であってもよい。本発明にあっては、塩基をもって中和されて、カルボキシル基が導入された樹脂が好ましくは用いられる。

本発明に用いる顔料としては、特に限定はされないが、具体例としては、オレンジまたはイエロー用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５等が挙げられる。レッドまたはマゼンタ用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。

グリーンまたはシアン用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。

また、ブラック用の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７等が挙げられる。

本発明に係る着色インク液には、処理液と反応する成分として、着色剤を含まないポリマー微粒子を添加することが好ましい。ポリマー微粒子は、処理液との反応によりインクの増粘作用、凝集作用を強め、画像品位の向上させることができる。特に、アニオン性のポリマー微粒子をインクに含有せしめることにより、安全性の高いインクが得られる。

処理液と反応して、増粘・凝集作用を起こすポリマー微粒子をインクに用いることにより、画像の品位を高めることができると同時に、ポリマー微粒子の種類によっては、ポリマー微粒子が記録媒体で皮膜を形成し、画像の耐擦性、耐水性をも向上させる効果を有する。

ポリマーインクでの分散方法はエマルジョンに限定するものではなく、溶解していても、コロイダルディスパージョン状態で存在していてもよい。

ポリマー微粒子は、乳化剤を用いてポリマー微粒子を分散させたものであっても、また、乳化剤を用いないで分散させたものであってもよい。乳化剤としては、通常、低分子量の界面活性剤が用いられているが、高分子量の界面活性剤を乳化剤として用いることもできる。外殻がアクリル酸、メタクリル酸などにより構成されたカプセル型のポリマー微粒子（粒子の中心部と外縁部で組成を異にしたコア・シェルタイプのポリマー微粒子）を用いることも好ましい。

分散手法として、低分子量の界面活性剤を用いていないポリマー微粒子は、高分子量の界面活性剤を用いたポリマー微粒子、乳化剤を使用しないポリマー微粒子を含めてソープフリーラテックスと呼ばれている。例えば上記に記述した、スルホン酸基、カルボン酸基等の水に可溶な基を有するポリマー（可溶化基がグラフト結合しているポリマー、可溶化基を持つ単量体と不溶性の部分を持つ単量体とから得られるブロックポリマー）を乳化剤として用いたポリマー微粒子もこれに含まれる。

本発明では、特にこのソープフリーラテックスを用いることが好ましく、ソープフリーラテックスは従来の乳化剤を用いて重合したポリマー微粒子にくらべ、乳化剤がポリマー微粒子の反応凝集や造膜を阻害したり、遊離した乳化剤がポリマー微粒子の造膜後に表面に移動し、顔料とポリマー微粒子の混合した凝集体と記録媒体との接着性を低下させる懸念がない。

インクにポリマー微粒子として添加する樹脂成分としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。

ポリマー微粒子への高速凝集性付与の観点から、解離度の小さいカルボン酸基を有するものがより好ましい。カルボン酸基はｐＨ変化によって影響を受けやすいので、分散状態が変化しやすく、凝集性が高い。

ポリマー微粒子のｐＨ変化に対する分散状態の変化は、アクリル酸エステルなどのカルボン酸基を有する、ポリマー微粒子中の構成成分の含有割合によって調整することができ、分散剤として用いるアニオン性の界面活性剤によっても調整可能である。

ポリマー微粒子の樹脂成分は、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。疎水性部分を有することで、ポリマー微粒子の内側に疎水部分が配向し、外側に親水部分が効率よく外側に配向され、液体のｐＨ変化に対する分散状態の変化がより大きくなる効果があり、凝集がより効率よく行われる。

本発明に用いられる酸ポリマーはカルボン酸系の酸ポリマーが好ましく用いられる。

カルボン酸のｐＫａは概ね３〜４であるため、ｐＨ５であれば酸ポリマーはほとんど解離した状態であるので、電化反発により、分散安定性を有し、凝集を起こさない。これ以下であると、非解離状態となり、電化反発が失われ、凝集を起こす。

市販のポリマー微粒子の例としては、ジョンクリル５３７、７６４０（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、ジョンソンポリマー株式会社製）、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、ジュリマーＥＴ−４１０、ＦＣ−３０（アクリル系樹脂エマルジョン、日本純薬株式会社製）、アロンＨＤ−５、Ａ−１０４（アクリル系樹脂エマルジョン、東亞合成株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、ザイクセンＬ（アクリル系樹脂エマルジョン、住友精化株式会社製）などが挙げられるが、これに限定するものではない。

顔料に対するポリマー微粒子添加量の重量比率は２：１から１：１０が好ましい、より好ましくは１：１から１：３である。顔料に対するポリマー微粒子添加量の重量比率は２：１より少ないと、樹脂の融着による凝集体の凝集力が効果的に向上しない。また、添加量が１：１０より多くてもインクの粘度が高くなりすぎ、吐出性などが悪化する。

インクに添加するポリマー微粒子の分子量は融着したときの付着力を鑑みて、５，０００以上が好ましい。５，０００未満だと、凝集したときのインク凝集体の内部凝集力向上や記録媒体に画像の定着性に効果が不足し、また画質改善効果が不足する。

ポリマー微粒子の体積平均粒子径は、１０ｎｍ〜１μｍの範囲が好ましく、１０〜５００ｎｍの範囲がより好ましく、２０〜２００ｎｍの範囲が更に好ましく、５０〜２００ｎｍの範囲が特に好ましい。１０ｎｍ以下では、凝集しても画質の改善効果、転写性の向上に効果があまり期待できない。１μｍ以上では、インクのヘッドからの吐出性や保存安定性が悪化するおそれがある。また、ポリマー粒子の体積平均粒子径分布に関しては、特に制限は無く、広い体積平均粒子径分布を持つもの、又は単分散の体積平均粒子径分布を持つもの、いずれでもよい。

また、ポリマー微粒子を、インク内に２種以上混合して含有させて使用してもよい。

本発明に用いられるインクに添加するｐＨ調整剤としては中和剤として、有機塩基、無機アルカリ塩基を用いることができる。ｐＨ調整剤はインクジェット用インクの保存安定性を向上させる目的で、該インクジェット用インクがｐＨ６〜１０となるように添加するのが好ましい。

本発明に用いられるインクは、乾燥によってインクジェットヘッドのノズルが詰まるのを防止する目的から、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する。このような水溶性高沸点有機溶媒には、湿潤剤及び浸透剤が含まれる。ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒としては、処理液の場合と同様に、
例えば、
ジエチレングリコールモノエチルエーテル（22.4）
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（21.5）
トリエチレングリコールモノブチルエーテル（21.1）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（21.3）
ジプロピレングリコール（27.2）

等が挙げられる。

本発明に用いられるインクには、界面活性剤を含有することができる。界面活性剤の例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、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脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるＳＵＲＦＹＮＯＬＳ（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）も好ましく用いられる。また、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。

表面張力を下げて固体状又は半固溶状の凝集処理層上でのぬれ性を高め、拡がり率を増加させることができる。

本発明に用いられるインクの表面張力は、中間転写方式によって記録を行う際の中間転写媒体上でのぬれ性と液滴の微液滴化および吐出性の両立の観点からは、１５〜４５ｍＮ／ｍであることが更に好ましい。

本発明に用いられるインクの粘度は、１．０〜２０．０ｃＰであることが好ましい。

その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、等も添加することができる。

〔画像形成方法及び装置〕
次に、本発明に係る画像形成方法及び装置について説明する。

図１は、本発明に係る画像形成方法が適用された画像形成装置の一例を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、記録媒体１１４の片面のみに印刷可能な片面機である。この画像形成装置１００は、記録媒体１１４を供給する給紙部１０２と、記録媒体１１４に処理液を付与する処理液付与部１０６と、記録媒体１１４にインクを付与して画像形成を行う印字部（画像形成部）１０８と、記録媒体１１４上のインクを記録媒体１１４に定着する定着部１１０と、画像が形成された記録媒体１１４を搬送して排出する排紙部１１２とから主に構成される。

給紙部１０２には、記録媒体１１４を積載する給紙台１２０が設けられている。給紙台１２０の前方（図１において左側）にはフィーダボード１２２が接続されており、給紙台１２０に積載された記録媒体１１４は１番上から順に１枚ずつフィーダボード１２２に送り出される。フィーダボード１２２に送り出された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｂを介して、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂの表面（周面）に給紙される。

給紙部１０２に続いて処理液付与部１０６が設けられている。給紙部１０２と処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂとの間には、これらに対接するようにして渡し胴１２４ｂが設けられている。これにより、記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｂを介して処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂに受け渡される。

用紙予熱ユニット１３４及び処理液乾燥ユニット１３８には、それぞれ所定の範囲で温度制御可能なヒータが設けられる。圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４が、用紙予熱ユニット１２４や浸透抑制剤乾燥ユニット１３８に対向する位置を通過する際、これらユニットのヒータによって加熱される。

処理液ヘッド１３６は、圧胴１２６ｂに保持される記録媒体１１４に対して処理液を打滴するものであり、後述する印字部１０８の各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋと同一構成が適用される。尚、本例では、記録媒体１１４の表面に対して処理液を付与する手段として、インクジェットヘッドを適用したが、処理液を付与する手段については特に本例に限定されるものではない。例えば、スプレー方式、ローラ塗布方式などの各種方式を適用することも可能である。

本例で用いられる処理液は、後段の印字部１０８に配置される各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋから記録媒体１１４に向かって吐出されるインクに含有される色材を凝集させる作用を有する酸性液である。

本発明では、処理液乾燥ユニット１３８でのヒータの加熱は、処理液ヘッド１３６で記録媒体１１４の表面に処理液を付与してから５秒以内に行う。従って、処理液乾燥ユニット１３８は、処理液ヘッド１３６に近いことが好ましい。

処理液乾燥ユニット１３８のヒータの加熱温度は、処理液を乾燥させて記録媒体１１４上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層（処理液が乾燥した薄膜層）が形成されるような温度に設定される。尚、ここでいう「固体状または半固溶状の凝集処理剤層」とは、含水率が０〜７０％の範囲のものを言う。本明細書において、「固体状又は半固溶状の凝集処理剤（凝集処理層）」とは、凝集処理剤（凝集処理層）の含水率が０〜７０％の範囲であるものを指す。なお、「含水率」は、凝集処理剤の単位面積あたりの重量Ｘ_１［ｇ／ｍ^２］に対する凝集処理剤中に含まれる水の単位面積あたりの重量Ｘ_２［ｇ／ｍ^２］の比（即ち、Ｘ_２／Ｘ_１）と定義する。

上記の表より、処理液を蒸発させて含水率を７０％以下にすることで、色材移動の防止が可能となることが判った。

凝集剤処理液を乾燥させるタイミングは処理液塗設後、５秒以内に乾燥を開始することが必要である。５秒以内に乾燥することによりＤｏｔ白抜け再現性が得られ、カールも抑制することが出来る。

本例の如く、記録媒体１１４上に処理液が付与される前に、用紙予熱ユニット１３４のヒータによって記録媒体１１４を予備加熱する態様が好ましい。この場合、処理液の乾燥に要する加熱エネルギーを低く抑えることが可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

処理液付与部１０６に続いて印字部１０８が設けられている。処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂと印字部１０８の圧胴１２６ｃとの間には、これらに対接するようにして渡し胴１２４ｃが設けられている。これにより、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４は、処理液が付与されて固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成された後に、渡し胴１２４ｃを介して印字部１０８の圧胴１２６ｃに受け渡される。

印字部１０８には、圧胴１２６ｃの回転方向（図１において反時計回り方向）に関して上流側から順に、圧胴１２６ｃの表面に対向する位置に、ＣＭＹＫの４色のインクにそれぞれ対応したインクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋと、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂがそれぞれ設けられている。

各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、上述した処理液ヘッド１３６と同様に、インクジェット方式の記録ヘッド（インクジェットヘッド）が適用される。即ち、各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、それぞれ対応する色インクの液滴を圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４に向かって吐出する。

各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、それぞれ圧胴１２６ｃに保持される記録媒体１１４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有し、そのインク吐出面には画像形成領域の全幅にわたってインク吐出用のノズル（図１中不図示）が複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋが圧胴１２６ｃの回転方向（記録媒体１１４の搬送方向）と直交する方向に延在するように固定設置される。

記録媒体１１４の画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、記録媒体１１４の搬送方向（副走査方向）について、記録媒体１１４と各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録媒体１１４の画像形成領域に１次画像を記録することができる。これにより、記録媒体１１４の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドが適用される場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

また、本例では、ＣＭＹＫの４色の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂは、上述した用紙予熱ユニット１２８、１３４や浸透抑制剤乾燥ユニット１３２、処理液乾燥ユニット１３８と同様に、所定の範囲で温度制御可能なヒータを含んで構成される。後述するように、記録媒体１１４上に形成された固体状又は半固溶状の凝集処理剤層上にインク液滴が打滴されると、記録媒体１１４上にはインク凝集体（色材凝集体）が形成されるとともに、色材と分離されたインク溶媒が広がり、凝集処理剤が溶解した液体層が形成される。このようにして記録媒体１１４上に残った溶媒成分（液体成分）は、記録媒体１１４のカールだけでなく、画像劣化を招く要因となる。そこで、本例では、各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋからそれぞれ対応する色インクが記録媒体１１４上に打滴された後、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂのヒータによって加熱を行い、溶媒成分を蒸発させ、乾燥を行っている。

ここで、本発明では、インクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する。尚、溶媒除去の方法として、基材上から溶媒を減ずる方法であれば如何なる方法であっても良いが、本例の乾燥や溶媒吸収部材を用いる方法が好ましい。乾燥には熱を使用する方法、風を使用する方法、又はそれらを併用する方法が好ましく用いられる。熱の付与の方法は、搬送部材を過熱し、裏面から過熱する方法、又はＩＲヒータなど放射熱を用いて非接触加熱する方法等があり、それらを併用するのも好ましい態様である。溶媒吸収部材を使用する方法としては多孔質体を用いる方法が好ましく用いられる。多孔質体の孔径としては１μｍから１００μｍの孔径が好ましく、５μｍから８０μｍのものが更に好ましく用いられる。多孔質体の材質としては、高分子多孔質体、セラミック多孔質体、金属多孔質体などが挙げられ、高分子多孔質体はソフトなものを選定することができ、基材面との密着を挙げられる点で好ましい。形状としては連続で処理するという観点からローラ状のものが好ましい。

印字部１０８に続いて本例では定着部１１０が設けられている。印字部１０８の圧胴１２６ｃと定着部１１０の圧胴１２６ｄとの間には、これらに対接するように渡し胴１２４ｄが設けられている。これにより、印字部１０８の圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４は、各色インクが付与された後に、渡し胴１２４ｄを介して定着部１１０の圧胴１２６ｄに受け渡される。

定着部１１０は、５０℃〜２００℃の範囲で温度調整可能な加熱ローラ１４４を含んで構成され、圧胴１２６ｄと加熱ローラ１４４の間に挟みこまれた記録媒体１１４を加熱加圧しながら、記録媒体１０４に画像を定着させる。定着部１１０の加熱温度は、インクに含有されるポリマー微粒子のガラス転移点温度などに応じて設定することが好ましい。本例では、定着部１１０の加熱温度は１３０℃に設定される。また、定着部１１０のニップ圧力は０．５〜１０ＭＰａとする態様が好ましい。

定着部１１０に続いて排紙部１１２が設けられている。排紙部１１２には、記録媒体１１４を受ける排紙胴１５０と、該記録媒体１１４を積載する排紙台１５２と、排紙胴１５０に設けられたスプロケットと排紙台１５２の上方に設けられたスプロケットとの間に掛け渡され、複数の排紙用グリッパを備えた排紙用チェーン１５４とが設けられている。圧胴１２６ｄから排紙胴１５０に受け渡された記録媒体１１４が排紙用チェーン１５４によって排紙台１５２に搬送される。

尚、本発明では、記録媒体がコート紙であることか好ましい。一般に、コート紙のような緩浸透性の記録媒体に対して、凝集処理液を付与した後にインクを打滴すると、凝集処理液中で凝集したインク色材が浮遊してしまい所望の位置に留まらないので、結果として出力画像が所望の画像と比べて大きく乱れてしまう。従って、本発明は、記録媒体がコート紙である場合に特に有効であり、色材移動による画像乱れを効果的に防止することができる。

コート紙に好適に使用可能な支持体としては、例えば、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ；ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ；ＤＩＰ等の古紙パルプなどの木材パルプと、顔料とを主成分とし、バインダー、さらにサイズ剤、定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種装置を使用して製造される原紙、さらに澱粉、ポリビニルアルコール等を用いてなるサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙、あるいはこれらのサイズプレスやアンカーコート層の上にコート層を設けてなるアート紙、コート紙、キャストコート紙等の塗工紙などが挙げられる。

本発明の方法においては、これらの原紙あるいは塗工紙をそのまま使用してもよいし、例えばマシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等の装置を使用してカレンダー処理を行ない、平坦化をコントロールした状態で使用してもよい。

支持体の坪量は、通常、４０〜３００ｇ／ｍ²程度であるが、特に制限されるものではない。本発明で用いられるコート紙は、上記のような支持体上に、コート層を塗設する。コート層は顔料およびバインダーを主成分とする塗被組成物から構成されるものであり、支持体上に少なくとも１層塗設される。

前記顔料としては、白色顔料を好適に使用することができる。このような白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、水酸化マグネシウム等の無機顔料；スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料が挙げられる。

前記バインダーとしては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコールまたはその誘導体；各種鹸化度のポリビニルアルコール又はそのシラノール変性物、カルボキシル化物、カチオン化物等の各種誘導体；ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系重合体ラテックス；エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス；或はこれら各種重合体のカルボキシ基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性合成樹脂等の水性接着剤；ポリメチルメタクリレート等のアクリル；酸エステル；メタクリル酸エステルの重合体又は共重合体樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系接着剤等を挙げることができる。

コート層の顔料とバインダーとの配合割合は、顔料１００重量部に対し、バインダーが３〜７０重量部、好ましくは５〜５０重量部である。顔料１００重量部に対するバインダーの配合割合が３重量部未満であると、そのような塗被組成物からなるインク受理層の塗膜強度が不足することがある。一方、この配合割合が７０重量部を超えると、高沸点溶媒のきゅうしゅうが極端に遅くなる。

更に、コート層には、例えば、染料定着剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、螢光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤などの各種添加剤を適宜配合することができる。

インク受理層の塗工量は、要求される光沢、インク吸収性、支持体の種類等により異なるので一概には言えないが、通常は１ｇ／ｍ²以上である。また、インク受理層はある一定の塗工量を２度に分けて塗設してもよい。このように２度に分けて塗設すると、同塗工量を１度に塗設する場合に比較して光沢が向上する。

コート層の塗設は、例えば、各種ブレードコータ、ロールコータ、エアーナイフコータ、バーコータ、ロッドブレードコータ、カーテンコータ、ショートドウェルコータ、サイズプレス等の各種装置をオンマシン或いはオフマシンで使用して行なうことができる。また、コート層の塗設後に、たとえばマシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用してインク受理層の平坦化仕上げを行なってもよい。

尚、コート層の層数は、必要に応じて適宜に決定することができる。
コート紙としてはアート紙、上質コート紙、中質コート紙、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙、微塗工印刷用紙があり、コート層の塗設量はアート紙で両面４０ｇ／ｍ^２前後、上質コート紙、中質コート紙で両面２０ｇ／ｍ^２前後、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙では両面１５ｇ／ｍ^２前後であり、微塗工印刷用紙は両面１２ｇ／ｍ^２以下である。アート紙の例としては特菱アートなどが挙げられ、上質コート紙としてはユーライト、アート紙としては特菱アート（三菱製紙社製）、サテン金藤（王子製紙社製）、等が挙げられ、コート紙としてはＯＫトップコート（王子製紙社性）、オーロラコート（日本製紙社製）、リサイクルコートＴ−６（日本製紙社製）が挙げられ、軽量コートとしてはユーライト（日本製紙社製）、ニューＶマット（三菱製紙社製）、ニューエイジ（王子製紙社製）、リサイクルマットＴ−６（日本製紙社製）、ピズム（日本製紙社製）が挙げられる。微塗工印刷用紙としてはオーロラＬ（日本製紙社製）、キンマリＨｉ−Ｌ（北越製紙社製）などが挙げられる。更に、キャストコート紙としてはＳＡ金藤プラス（王子製紙社製）、ハイマッキンレーアート（五條製紙社製）等が挙げられる。

以上説明した処理液、インク、及び、画像形成方法、即ち、記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する工程と、記録媒体上に付与された凝集処理液を付与する工程後５秒以内に乾燥する工程と、記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴する工程と、記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する工程と、で画像を形成することで、色材移動による画像乱れを防止することができる。

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（１）システムの全体構成と各処理工程
図１に示した画像形成装置で、基材に処理液を付与し、乾燥し、インクを打滴し、乾燥することによって本画像を形成した。

装置に挿入された基材は処理液ヘッドにより凝集処理液が全面に５μｍの厚みで供給される。凝集処理液を画像様に塗設すると言う態様もある。この場合は乾燥時間の短縮や加熱エネルギーの削減が可能となる。

また、凝集処理液をインクジェットヘッドではなく、ローラなどの塗設装置によって塗設する態様もある。インクジェットヘッドを用いた場合よりも薄層で塗設することができ、この場合も乾燥時間の短縮や加熱エネルギーの削減が可能となる。

凝集処理液塗布部を通過した基材はその下流側で、加熱部（６０℃の渡し胴、７０℃の熱風にて１秒乾燥）で乾燥させて、基材上には固体状または半固溶状の凝集処理剤層が形成される。次に、画像信号に応じてＣＭＹインクがヘッドから吐出して打滴される。インク吐出体積は２ｐｌで、記録密度は主走査・副走査方向共に１２００ｄｐｉで記録される。次に加熱部（２５℃の渡し胴、７０℃の熱風にて２秒乾燥、次に５０℃の圧胴、７０℃の熱風にて１秒乾燥、次に６０℃の圧胴、７０℃の熱風にて２秒乾燥）で乾燥させる。

次に、画像形成された基材を圧胴６０℃、ローラ１１０℃の温度で1Mpaのニップ圧で加熱定着する。下塗り液またはインク中にポリマー樹脂（微粒子）を含有させておいて、加熱温度は、そのポリマー樹脂の溶解温度に応じて設定することが好ましい。

尚、本実施例ではユーライト（マットコート紙）の例で説明したが、それ以外の各種媒体への適用が可能である。

＜着弾干渉等評価実験＞
図１に示した画像形成装置を用いて、図１に記載したシステム条件（以下、システム条件Ａという。）、図１の画像形成装置から凝集処理液乾燥部１３８を除いたシステム条件（以下、システム条件Ｂという。）、図１の画像形成装置から凝集処理液塗設部及び凝集処理液乾燥部を除いたシステム条件（以下、システム条件Ｃという。）にて画像形成を行った。

≪凝集処理剤の調整≫
以下の組成で材料を混合し、調整を行った。
・グリセリン：１５％
・マロン酸：１０％
・界面活性剤１（下記、化５）：１％
・イオン交換水：７４％

東亜ＤＫＫ(株)製ｐＨメーターＷＭ−５０ＥＧにて、処理液のｐＨを測定したところ、ｐＨは３．５であった。

≪インクの調整≫
（ポリマー分散剤Ｐ−１の調製）
攪拌機、冷却管を備えた１０００ｍｌの三口フラスコにメチルエチルケトン８８ｇを加え窒素雰囲気下で７２℃に加熱し、ここにメチルエチルケトン５０ｇにジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート０．８５ｇ、ベンジルメタクリレート６０ｇ、メタクリル酸１０ｇ、メチルメタクリレート３０ｇを溶解した溶液を３時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに１時間反応した後メチルエチルケトン２ｇにジメチル２，２’−アゾビスイソブチレート０．４２ｇを溶解した溶液を加え、７８℃に昇温し４時間加熱した。得られた反応溶液は大過剰量のヘキサンに２回再沈殿し、析出した樹脂を乾燥してポリマー分散剤Ｐ−１を９６ｇ得た。得られた樹脂の組成は１Ｈ−ＮＭＲで確認し、ＧＰＣより求めた重量平均分子量（Ｍｗ）は４４６００であった。さらに、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＫ００７０：１９９２）記載の方法により、このポリマーの酸価を求めたところ、６５．２ｍｇＫＯＨ／ｇであった。

（シアン分散液の調製）
ピグメントブルー１５：３（大日精化株式会社製フタロシアニンブル−Ａ２２０）を１０部と、上記で得られたポリマー分散剤Ｐ−１を５部と、メチルエチルケトンを４２部と、１ｍｏｌ／ＬＮａＯＨ水溶液を５．５部と、イオン交換水８７．２部とを混合し、ビーズミルで０．１ｍｍΦジルコニアビーズを使い、２〜６時間分散した。得られた分散物を減圧下５５℃でメチルエチルケトンを除去し、さらに一部の水を除去することにより、顔料濃度が１０．２質量％のシアン分散液を得た。上記のようにして、色材としてのシアン分散液を調液した。上記で得られた色材（シアン分散液）を用いて、下記インク組成となるように各成分を混合して、インク１（インクジェット記録液）を作製した。

（インクの組成）
シアン顔料（ピグメントブルー１５：３）：４％
ポリマー分散剤（上記、Ｐ−１）：２％
グリセリン：１５％
オルフィンＥ１０１０（日信化学製、界面活性剤）：１％
イオン交換水：７８％
凝集処理液塗布部を通過した基材はその下流側で、加熱部（６０℃の渡し胴、７０℃の熱風にて１秒乾燥）で乾燥させて、基材上には固体状または半固溶状の凝集処理剤層が形成される。次に、画像信号に応じてＣＭＹインクがヘッドから吐出して打滴される。インク吐出体積は２ｐｌで、記録密度は主走査・副走査方向共に１２００ｄｐｉで記録される。次に加熱部（２５℃の渡し胴、７０℃の熱風にて２秒乾燥、次に５０℃の圧胴、７０℃の熱風にて１秒乾燥、次に６０℃の圧胴、７０℃の熱風にて２秒乾燥）で乾燥させる。

この際、インク及び凝集剤処理液中の高沸点有機溶媒（ＨＢＳ）を以下の表２に示す高沸点有機溶媒に変更し、実験を行った。

注）ＧＰ−２５０（トリオキシプロピレングリセリルエーテル、サンニックスＧＰ２５０、三洋化成工業（株）製））
結果を表２に示す。尚、表中の評価は以下の基準により評価を行った。

［着弾干渉］
○・・・ラインを描いた場合ラインの太さばらつき５μｍ以下
△・・・ラインを描いた場合ラインの太さばらつき５μｍ以上１０μｍ以下
×・・・ラインを描いた場合ラインの太さばらつき１０μｍ以上
［色材浮遊］
○・・・色材浮遊無
△・・・ドットが独立する
×・・・独立したドットが着弾位置から移動する
［画像縮み］
○・・・画像縮み１％以下
△・・・画像縮み５％以下
×・・・画像縮み５％以上
［ｄｏｔ白抜け再現性］
○・・・１ｄｏｔの白抜けを再現できる
△・・・２ｄｏｔ×２ｄｏｔの白抜けを再現できるが１ｄｏｔの白抜けを再現できない
×・・・２ｄｏｔ×２ｄｏｔの白抜けを再現できない
［カール］
印画率２５０％で印画したサンプルを長辺が弧を描くように５×５０ｍｍに裁断し、
下記のようにしてサンプルの曲率Ｃを測定した。下記評価基準に従ってカール性を評価した。

〜曲率の測定方法〜
インクジェット記録液を塗布したサンプル曲率Ｃを、２５℃、相対湿度５０％の環境下で測定した。尚、カール値Ｃは、カールを半径Ｒの円の弧とみなして下記式１のように表わされる。

Ｃ＝１／Ｒ（ｍ）（式１）
〜評価基準〜
○・・・塗布して１日後のサンプルの曲率Ｃが２０を超えなかった。
△・・・塗布して７日後のサンプルの曲率Ｃが２０を超えなかった。
×・・・塗布して７日後のサンプルの曲率Ｃが２０を超えていた。

表１に示した結果から分かるように、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を用いた凝集処理液及びインクを用いた水準６でのみ、全ての評価で良好な結果が得られた。

＜乾燥条件依存性評価実験＞
システム条件Ａにおいて、乾燥時の温度、搬送速度を変え、以下の水分残量になるように調製した。水分残量は、乾燥すぐの重さを測定することによって調べた。以下に条件の一覧表（表３）を示す。

そして、表４の条件で着弾干渉等の評価実験を行った。その結果のまとめを表４に示す。

表４に示した結果から分かるように、凝集処理液を付与した後５秒以内に乾燥し、記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去した水準７及び水準８で、全ての評価で良好な結果が得られた。

更に、条件Ａにおいて乾燥はせずに溶媒吸収ローラを使用する態様も検討した（条件Ｌ）。条件及び結果を以下の表５及び表６に示す。

表６に示した結果から分かるように、凝集処理液を付与した後５秒以内に乾燥し、記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去することで、全ての評価で良好な結果が得られた。

＜高沸点溶媒の比較評価実験＞
インク及び凝集剤処理液中の高沸点有機溶媒（ＨＢＳ）を以下のＡ〜Ｇに示す高沸点有機溶媒に変更し、実験を行った。
Ａ：ジエチレングリコール(30.62)
Ｂ：１，２ヘキサンジオール(27.4)
Ｃ：ジプロピレングリコール(27.2)
Ｄ：トリプロピレングリコール(24.7)
Ｅ：ジエチレングリコールモノエチルエーテル(22.4)
Ｆ：トリエチレングリコールモノブチルエーテル(21.1)
Ｇ：ｎＣ_４Ｈ_９Ｏ（ＡＯ）_１０Ｈ（ＡＯ＝ＥＯ or ＰＯで比率は１：１）(18.8)
ＧＰ−２５０：トリオキシプロピレングリセリルエーテル(26.4)
条件及び結果を以下の表７に示す。

また、インク中の高沸点溶媒と処理液中の高沸点溶媒とが異なる場合について、実験を行った。条件及び結果を以下の表８に示す。

更に、インク中の高沸点有機溶媒含有量、及び、処理液中の高沸点有機溶媒含有量を変化させた場合について調べた。具体的には、上記の凝集処理剤の調整及びインクの調整で示した処方に対して、インクの顔料濃度を１％、及び、処理液のマロン酸濃度を２％にした。条件及び結果を以下の表９に示す。尚、更に光堅牢性の評価を行った。

［光堅牢性］
印画率１００％のサンプルをキセノン９．９万Ｌｕｘで２０日連続照射を行った。
○・・・濃度７０％以上残存
△・・・濃度６０％以上残存
×・・・濃度６０％以下残存

表７〜９の結果から分かるように、記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する工程と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液を前記付与する工程後５秒以内に乾燥する工程と、前記記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴する工程と、前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する工程と、を含む本発明の画像形成方法では、全ての評価で良好な結果が得られた。

また、表９の結果から分かるように、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液とインクを用いることで、全ての評価で△以上の結果が得られる（水準３５〜４０）が、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有する凝集処理液とインクを用いることで、全ての評価で○の良好な結果が得られる（水準３８〜４０）ことが分かる。

更に、システム条件Ａから加熱定着部分を抜いたシステム条件（システム条件Ｍ）にした以外は表１の６の水準と同様の実験を行った。また、基材を特菱アート紙とし、２０％の網％のサンプルを作成した。

ハンディーグロスチェッカーＩＧ−３３１（ＨＯＲＩＢＡし（株）社製）を用い光沢度を測定した。

［光沢度］
○・・・５０以上
△・・・３０〜４０
×・・・３０以下

尚、高網％の光沢度はどちらも○であった。表１０から、定着を行わないことにより、低網％の光沢度のみ低下することが分かる。

本発明に係る画像形成装置の一例を示した摸式図である。

符号の説明

１００…画像形成装置、１０２…給紙部、１０６…処理液付与部、１０８…印字部、１１０…定着部、１１２…排紙部、１１４…記録媒体、１２４ｂ〜１２４ｄ…渡し胴、１２６ｂ〜１２６ｄ…圧胴、１３４…用紙予熱ユニット、１３６…処理液ヘッド、１３８…処理液乾燥ユニット、１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ…インクヘッド、１４４…加熱ローラ、１５０…排紙胴

Claims

記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する工程と、
前記記録媒体上に付与された凝集処理液を前記付与する工程後５秒以内に乾燥を開始する工程と、
前記記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴する工程と、
前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する工程と、を含むことを特徴とする画像形成方法。
前記凝集処理液と前記インクは、それぞれ、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
前記除去する工程の後には、前記記録媒体に前記インクを定着する工程を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
前記定着する工程は、熱圧による定着であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。
前記記録媒体は、コート紙であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載の画像形成方法。
記録媒体上にＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有する凝集処理液を付与する凝集処理液付与手段と、
前記記録媒体上に付与された凝集処理液を５秒以内に乾燥する凝集処理液乾燥手段と、
前記記録媒体上に付与された凝集処理液上に重なるように、画像信号に応じて、ＳＰ値が３０以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上９０％以下含有するインクを打滴するインク打滴手段と、
前記記録媒体上に付与された凝集処理液を前記付与する工程後５秒以内に乾燥を開始する乾燥手段と、
前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を、付与量換算で４ｇ／ｍ^２以下に除去する水分除去手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記４ｇ／ｍ^２以下に除去されたインクを前記記録媒体に定着する画像定着手段を特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。