JP2010253807A - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、中間転写体にインクジェット方式で画像を形成し被記録材(記録媒体)に転写することで被記録材上に画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and an image forming method for forming an image on a recording material by forming an image on an intermediate transfer body by an ink jet method and transferring the image to the recording material (recording medium).
一般にインクジェットプリンタではシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のインクが用いられ、階調を表現する方法として単位面積の中での着色面積で階調を再現する面積階調が用いられてきた。
階調を表現する別の方法としては、インク濃度の違いにより階調を表現する濃度階調がある。両者を比較すると、面積階調の方が同じ情報量の画素データを表現するのに必要な面積が大きく、解像度が低下してしまう。また、面積階調では低濃度領域においてインク着色面積に対して記録媒体表面の面積が大きくなってしまうため、粒状感が目立ってしまう。
面積階調の欠点を補う方法として、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色に加えて、中間色(ライトシアン、ライトマゼンタ等)を加えることによって色再現性を高める方法がある。この方法によって画質の改善がなされたものの、さらに画質を高めるにはインクの種類を増やすしかなく、現実的ではない。
In general, ink jet printers use inks of four colors, cyan, magenta, yellow, and black. As a method of expressing gradation, area gradation that reproduces gradation with a colored area in a unit area has been used.
As another method for expressing the gradation, there is a density gradation that expresses the gradation by the difference in ink density. Comparing the two, the area gray scale requires a larger area for expressing pixel data having the same information amount, and the resolution decreases. Further, in the area gradation, the area of the recording medium surface becomes larger than the ink coloring area in the low density region, so that the graininess becomes conspicuous.
As a method for compensating for the defects of area gradation, there is a method of improving color reproducibility by adding intermediate colors (light cyan, light magenta, etc.) in addition to four colors of cyan, magenta, yellow, and black. Although this method has improved the image quality, the only way to further improve the image quality is to increase the type of ink, which is not practical.
そこで、濃度の異なる複数の液体を記録ヘッドから吐出させた後に混合させることによって、記録媒体上のインク濃度を制御する方式が提案されている。
例えば特許文献1では、2種の濃度のインク滴をそれぞれノズルから吐出させ、記録紙上で混合し、必要な階調の濃度を得るという方法を提示している。
しかしながら、この方法では記録紙がインクを吸収するという現象が同時に起こっているため、紙面上において所望の濃度を得ることは難しい。
したがって、特許文献1のように記録紙上で液体を混合させるのではなく、何らかの手段で液体を混合させた後記録紙上に付与させる必要があると考えられる。
In view of this, there has been proposed a method of controlling the ink density on the recording medium by mixing a plurality of liquids having different densities after being ejected from the recording head.
For example,
However, in this method, since the phenomenon that the recording paper absorbs ink occurs at the same time, it is difficult to obtain a desired density on the paper surface.
Therefore, instead of mixing the liquid on the recording paper as in
特許文献2では、吐出口から吐出されたインクが該インクの被吐出面上に着弾するのに先立ち、前記インクが互いに衝突することで混色するように、前記吐出口を同心円状とした構成が提案されている。
この方法では紙に付与する直前にインクが混合するというメリットがあるが、各ノズルから吐出されるインクの飛翔経路、タイミング、速度の全てが正確でないと液敵同士の衝突が起こらず、さらに、所望の色を出すには各インク滴の体積を細かく制御でき、かつ正確に吐出されなければならず、現状の技術ではそのような制御は非常に難しく現実的ではない。
一方、液体を中間転写体上で混合させそれを記録紙に転写するという中間転写方式を用いた方法も提案されている。
一般的に中間転写方式は記録紙の種類に影響されにくく、またインクジェットヘッドが記録紙と近接しないことから、記録紙の埃等によるヘッドの汚染がなくなるといった利点がある一方、中間転写体はインクなどの液体が内部に浸透しないような材質が用いられ、また転写性を良くするために表面が撥水処理されていることが多く、それによって隣接して着弾したインク滴同士が混和しまうブリーディングと呼ばれる現象や、先行して着弾したインクに後続して着弾するインクが引き寄せられてインク滴が集合してしまうビーディングと呼ばれる現象が発生し、画像品位を低下させてしまうといった問題点がある。
In Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228688, a configuration in which the discharge ports are concentric so that the ink discharged from the discharge ports lands on the discharge target surface of the ink so that the inks mix with each other when they collide with each other. Proposed.
This method has the merit that ink is mixed immediately before applying it to paper, but if all of the flight path, timing, and speed of ink discharged from each nozzle are not accurate, collision between liquid enemies will not occur, In order to produce a desired color, the volume of each ink droplet must be finely controlled and must be ejected accurately, and such control is very difficult and impractical with current technology.
On the other hand, a method using an intermediate transfer method in which a liquid is mixed on an intermediate transfer member and transferred onto a recording sheet has been proposed.
In general, the intermediate transfer method is not easily influenced by the type of recording paper, and the ink jet head is not close to the recording paper, so there is an advantage that the head is not contaminated by dust on the recording paper. In order to improve transferability, the surface is often water-repellent to improve the transferability. There is a problem that a phenomenon called beading in which ink that is landed after ink that has landed in advance is attracted and ink droplets are gathered occurs and the image quality is deteriorated.
特許文献3ではこのような問題を解消すべく、撥インク領域で囲まれた親インク領域を複数有する中間転写体の親インク領域に対してインクおよび透明な液体を付与し、記録部材に転写する方法が提案されている。 In Patent Document 3, in order to solve such a problem, ink and a transparent liquid are applied to a parent ink region of an intermediate transfer member having a plurality of parent ink regions surrounded by an ink repellent region, and transferred to a recording member. A method has been proposed.
特許文献3に開示された方法では、インク及び液体は親インク領域内に納まるのでブリーディングやビーディングが改善されるが、表面処理をした領域の耐久性という観点で実用化が難しい。 In the method disclosed in Patent Document 3, since the ink and the liquid are contained in the parent ink region, bleeding and beading are improved, but it is difficult to put it to practical use from the viewpoint of durability of the surface-treated region.
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであって、インクジェット方式による高品質な画像を形成するための装置及び画像形成方法の提供を、その目的とする。
具体的には記録ヘッドから吐出された液体を混合することによって濃度階調による画像形成を行う中間転写方式において、中間転写体の特別な表面処理を要することなく、ブリーディングやビーディングを抑制して高品質な画像を形成することができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an apparatus and an image forming method for forming a high-quality image by an inkjet method.
Specifically, in an intermediate transfer method that forms an image with density gradation by mixing liquid ejected from a recording head, bleeding and beading are suppressed without requiring special surface treatment of the intermediate transfer member. An object is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of forming a high-quality image.
上記目的を達成するために、本発明は、混合した溶液を中間転写体上で凝集させることによって、各画素の独立性を高めて画素間の液体混和を抑制することとした。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the mixed solution is agglomerated on the intermediate transfer member, thereby increasing the independence of each pixel and suppressing liquid mixing between the pixels.
具体的には、請求項1記載の発明は、液体を吐出するノズルを有する複数の記録ヘッドと、前記ノズルとの間に前記液体からなる液柱のブリッジを一時的に形成することが可能な間隔を有し、前記液体の吐出による画像形成が可能な導電性の表面を有する中間転写体と、前記液体と前記導電性の表面との間に、前記液柱のブリッジに含まれる水が電気分解することが可能な電位を印加する電位印加手段と、複数の種類の液体を前記中間転写体上の同一箇所に付与することによってこれらの液体を混合させる工程と、前記中間転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段と、を有していることを特徴とする画像形成装置とした。 Specifically, according to the first aspect of the present invention, it is possible to temporarily form a plurality of recording heads having nozzles for discharging liquid and a bridge of liquid columns made of the liquid between the nozzles. Water contained in the bridge of the liquid column is electrically connected between the liquid and the conductive surface, and an intermediate transfer body having a conductive surface capable of forming an image by discharging the liquid. Formed in the intermediate transfer body, a potential applying means for applying a potential that can be decomposed, a step of applying a plurality of types of liquid to the same location on the intermediate transfer body, and mixing these liquids. And an image forming apparatus characterized by having transfer means for transferring the image to a recording medium.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置において、前記の混合させる液体が、導電性のインクと濃度調整液であることを特徴とする。
請求項1記載の発明は、請求項2記載の画像形成装置において、前記濃度調整液が透明または記録媒体の色と同じ色を帯びていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記中間転写体上の各画素に付与する液体の総量を一定にすることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the liquid to be mixed is a conductive ink and a density adjusting liquid.
According to a first aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the density adjusting liquid is transparent or has the same color as the color of the recording medium.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the total amount of liquid applied to each pixel on the intermediate transfer member is made constant.
請求項5記載の発明は、請求項2〜4のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記インクを前記濃度調整液に先んじて付与することを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項2〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記インクは顔料がアニオン性分散剤により分散されていることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項5または6記載の画像形成装置において、前記の混合させる液体が、
(前記インクのpH−7)×(前記濃度調整液のpH−7)>0
の条件を満たすことを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項2〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記濃度調整液に電位を印加する電位印加手段を有し、前記中間転写体に対して、前記インクに印加する電位と前記濃度調整液に印加する電位が反対の符号になっていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fourth aspects, the ink is applied prior to the density adjusting liquid.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to fifth aspects, a pigment is dispersed in the ink by an anionic dispersant.
The invention according to
(PH-7 of the ink) × (pH-7 of the concentration adjusting liquid)> 0
It satisfies the following conditions.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the second to sixth aspects, the image forming apparatus further includes a potential applying unit that applies a potential to the density adjusting liquid. The potential applied to the ink and the potential applied to the concentration adjusting liquid have opposite signs.
請求項9記載の発明は、液体を記録ヘッドのノズルから吐出して、中間転写体の表面に画像を形成し、該画像を記録媒体に転写する画像形成方法において、前記ノズルと前記中間転写体の導電性の表面との間に前記液体からなる液柱のブリッジを一時的に形成し、前記液柱のブリッジが形成されている状態で、前記液体と前記導電性の表面との間に前記ブリッジに含まれる水が電気分解することが可能な電位を印加し、前記液体が付着した前記中間転写体の同一箇所に前記液体とは異なる種類の液体を付与して混合させて画像を形成することを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項9記載の画像形成方法において、前記の混合させる液体が、導電性のインクと濃度調整液であることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is an image forming method in which a liquid is ejected from a nozzle of a recording head, an image is formed on the surface of the intermediate transfer member, and the image is transferred to a recording medium. The liquid column bridge made of the liquid is temporarily formed between the liquid surface and the conductive surface, and the liquid column bridge is formed between the liquid and the conductive surface. An electric potential capable of electrolyzing water contained in the bridge is applied, and a liquid of a different type from the liquid is applied to the same portion of the intermediate transfer body to which the liquid has adhered to form an image. It is characterized by that.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming method according to the ninth aspect, the liquid to be mixed is a conductive ink and a density adjusting liquid.
本発明によれば、中間転写体上で複数の液体を混合させることで、記録媒体上での場合と違い液の吸収を考慮することなく、液体の混合を行うことができる。吐出された液体が記録ヘッドと中間転写体の間に一時的に液柱のブリッジを形成するように制御することによって、溶液が中間転写体と接触した瞬間に、中間転写体との界面近傍の溶液内に凝集効果をもたらすイオンが効率よく生成し、着液と同時に溶質分を効率良く凝集させることができる。
その結果、隣接する溶液ドット同士の滲みを発生させることなく、中間転写体における1画素中の着色領域の色や濃度がその場で制御でき、高画質な画像の形成が可能となる。
また、インクと濃度調整液を混合させることで中間転写体上における着色領域の色材濃度を下げることができる。したがって混合させる液体の量を制御することによってシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどの階調を記録媒体上の濃度で表現できることになり、高画質な画像の形成が可能となる。
According to the present invention, by mixing a plurality of liquids on the intermediate transfer member, the liquids can be mixed without considering the absorption of the liquid unlike the case of the recording medium. By controlling the discharged liquid to temporarily form a bridge of the liquid column between the recording head and the intermediate transfer member, at the moment when the solution contacts the intermediate transfer member, the vicinity of the interface with the intermediate transfer member Ions that produce an aggregating effect in the solution are efficiently generated, and the solute can be efficiently aggregated simultaneously with the landing liquid.
As a result, the color and density of the colored region in one pixel of the intermediate transfer body can be controlled on the spot without causing the blur between adjacent solution dots, and a high-quality image can be formed.
Further, the color material density of the colored region on the intermediate transfer member can be lowered by mixing the ink and the density adjusting liquid. Therefore, by controlling the amount of liquid to be mixed, gradations such as cyan, magenta, yellow, and black can be expressed by the density on the recording medium, and a high-quality image can be formed.
また、濃度調整液が透明または記録媒体の色と同じ色を帯びていることによって、任意の色のインクの濃度調整液として機能させることができ、濃度調整液が1種類で済む。
また、中間転写体上の各画素に付与する液体の総量を一定にすることで、中間転写体上における着色領域を一定にすることができ、付与する液体の比率を変えることで濃淡制御が可能となる。
また、インクを濃度調整液に先んじて中間転写体上に付与することで、既に中間転写体に付与されているインク画像に濃度調整液が付与されることによって着色部材が広がり、順序が逆である場合に比べて高画質な画像となる。
また、顔料がアニオン性分散剤により分散されているインクを用いることで、インクの自由度が高まりかつ安価に画像を形成できる。
また、(インクのpH−7)×(濃度調整液のpH−7)>0を満たすようなインクと濃度調整液の組み合わせを用いることで、既に中間転写体に付与されている着色部材の凝集度を緩めることで着色部材を効率よく広げることができる。
また、インクに印加する電位と濃度調整液に印加する電位を反対の符号にすることで、既に中間転写体に付与されている着色部材の凝集度を緩め着色部材を効率よく広げることができる。
Further, since the density adjusting liquid is transparent or has the same color as the color of the recording medium, it can function as a density adjusting liquid for ink of any color, and only one type of density adjusting liquid is required.
In addition, by making the total amount of liquid applied to each pixel on the intermediate transfer body constant, the colored area on the intermediate transfer body can be made constant, and by changing the ratio of the applied liquid, density control is possible. It becomes.
In addition, by applying the ink onto the intermediate transfer body prior to the density adjustment liquid, the density adjustment liquid is applied to the ink image that has already been applied to the intermediate transfer body, so that the coloring member spreads and the order is reversed. Compared to certain cases, the image quality is high.
Further, by using an ink in which a pigment is dispersed with an anionic dispersant, the degree of freedom of the ink is increased and an image can be formed at a low cost.
Further, by using a combination of an ink and a concentration adjusting solution that satisfies (ink pH-7) × (density adjusting solution pH-7)> 0, aggregation of colored members already applied to the intermediate transfer member is achieved. By loosening the degree, the colored member can be efficiently spread.
In addition, by setting the potential applied to the ink and the potential applied to the density adjusting liquid to opposite signs, the degree of aggregation of the colored member already applied to the intermediate transfer member can be relaxed and the colored member can be efficiently expanded.
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
まず、図1に基づいて、本実施形態に係る画像形成装置(インクジェットプリンタ;全体構成は後述)の記録ヘッドの構成を説明する。
記録ヘッド10は、ノズル13を有するノズル板11と、インク室12と、該インク室12に収容された液体としての水分を含んだ導電性のインク15と、ノズル13からインク15を吐出させるインク吐出手段としての圧電素子50(図2参照)などから構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, based on FIG. 1, the configuration of a recording head of an image forming apparatus (inkjet printer; the overall configuration will be described later) according to the present embodiment will be described.
The
インク15は顔料がアニオン性分散剤により分散されているインクを用い、色はシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色を用いる。インクの吐出手段としては本実施例においては上記のように圧電素子を利用しており、圧電素子50に印加される電圧パルスに応じてノズル13よりインクが吐出され、中間転写体20に飛翔させる。
中間転写体20における色材濃度を低くしたい場合には、同様の方法で同位置に濃度調整液を付与させ、中間転写体上で混合させる。また、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックを混合させ、それらのインクの量の比を適宜変化させることで、様々な色のインクを作り出すこともできる。
ここでは濃度調整液として無色透明な液体を用いる。ここで言う無色透明との度合いは、肉眼で無色透明と認識できる程度である。なお、濃度調整液は必ずしも無色透明である必要はなく、淡インク等を用いることもできるが、透明または記録媒体の色と同じ色(一般的には白色)であると任意の色のインクの濃度調整液として機能させることができる。
The
When it is desired to lower the color material density in the
Here, a colorless and transparent liquid is used as the concentration adjusting liquid. The degree of colorless and transparent mentioned here is such that it can be recognized as colorless and transparent with the naked eye. The concentration adjusting liquid does not necessarily need to be colorless and transparent, and light ink or the like can be used. However, if it is transparent or the same color as the color of the recording medium (generally white), the ink of any color can be used. It can function as a concentration adjusting liquid.
各インクの吐出時において、ノズル13と中間転写体との間で一時的にブリッジ状態となる液柱を形成させる必要があるが、このような液柱状態形成の容易さから、ノズル板11と中間転写体20の表面とのギャップは非常に近接していることが好ましい。
しかし、近接し過ぎると、移動する中間転写体20面とノズル板11とのギャップ維持が困難となるため、ギャップ距離としては50μm〜200μm程度が好ましく、本実施形態では100μmとした。
このギャップ距離と同等に液柱形成を左右する因子は圧電素子に印加される電圧パルスであり、大きくはピーク電圧とパルス幅である。本実施形態においては液柱形成時間が数10μsとなるような駆動パルスを与えた。このようにして形成される液柱に対して電気化学的なエネルギーを付与するために、ノズル13近傍に介在するインクと中間転写体20との間には電流を流す必要がある。効果的に電流を流すためには、ノズル板11と中間転写体20の両者は高い導電性を有するものが好ましく、本実施例においてはノズル板11が金属で構成される記録ヘッド(市販インクジェットプリンタGX5000、リコー製)を使用し、中間転写体20に関してはカーボンが分散されたシリコーンゴムとした。
When each ink is ejected, it is necessary to form a liquid column that temporarily becomes a bridge state between the
However, if the distance is too close, it becomes difficult to maintain the gap between the surface of the moving
A factor that affects the formation of the liquid column as well as the gap distance is a voltage pulse applied to the piezoelectric element, and is largely a peak voltage and a pulse width. In this embodiment, a driving pulse is applied so that the liquid column formation time is several tens of μs. In order to apply electrochemical energy to the liquid column formed in this way, it is necessary to pass an electric current between the ink interposed in the vicinity of the
図示しないが、中間転写体20の構造はアルミニウム基材の上に体積抵抗率が約5Ω・cmのシリコーンゴム層を0.2mmの厚みで形成したものを使用した。
そして、ノズル板11と中間転写体20をブリッジする液柱が形成される際にこの液柱内に電流を流せるように電位印加手段としての電源30が接続されており、本実施形態においては中間転写体20表面がアノードとなるように電位が設定されている。
Although not shown, the
Then, when a liquid column that bridges the
図2に示すように、記録ヘッド10はマイクロコンピュータとしての制御手段60によって制御される。制御手段60はヘッド駆動回路52を介して圧電素子50を制御する。電源30による電圧印加のON・OFFは電源スイッチ54を介してなされる。
As shown in FIG. 2, the
次に、図1並びに図3、図4に基づいて具体的なインクドット形成プロセスに関して説明する。図1は初期状態であり、ノズル13の部位にはインクのメニスカスが形成されている。
電源30は電圧印加状態であり、以降のプロセスにおいても常時電圧印加状態である。図2(a)は圧電素子50への適当な駆動パルス印加によって液柱が形成されつつある状態を示す模式図である。この時、荷電した液柱先端の移動に伴い、電源30内部には極微量な誘導電流が流れるが、この電流は本発明のプロセスの効果には寄与しない。
図2(b)は、液柱先端が中間転写体20の表面に着液し、ブリッジ状の液柱LPを形成している状態を示す模式図である。液柱先端の中間転写体20表面への着液と同時に大きな電流が流れ始める。
Next, a specific ink dot formation process will be described based on FIG. 1, FIG. 3, and FIG. FIG. 1 shows an initial state, and an ink meniscus is formed at the
The
FIG. 2B is a schematic diagram showing a state in which the liquid column tip has landed on the surface of the
非常に初期的には中間転写体20と液体との界面における電気二重層形成のための充電電流が流れると想定され、電気二重層が十分に形成された後には界面にて酸化反応が開始する。本実施形態での酸化は主に水分子に対して行われ、界面近傍の局所的なインク領域には多くの水素イオンが生成する。
その結果、インクの凝集現象が発現する。その様子の模式図を図4(a)〜(c)に示す。この現象により、図3(b)に示すように、界面近傍のインクは凝集し凝集体14を形成する。その後、圧電素子50への駆動パルスに応じて液柱LPは分断され、図3(c)に示すように、中間転写体20の表面には凝集体14が主体となるインクドット16が形成される。
このようなインクドット形成を繰り返すことにより、異なるインクドット同士が混和して滲む問題を根本的に解決することができる。すなわち、インクドット16は凝集力によって1つの画素としての独立領域性を維持し、これによりブリーディングやビーディングが抑制される。
Very initially, it is assumed that a charging current for forming an electric double layer at the interface between the
As a result, an ink aggregation phenomenon appears. The schematic diagram of this state is shown in FIGS. Due to this phenomenon, the ink in the vicinity of the interface aggregates to form an aggregate 14 as shown in FIG. Thereafter, the liquid column LP is divided according to the drive pulse to the
By repeating such ink dot formation, it is possible to fundamentally solve the problem that different ink dots mix and spread. That is, the
凝集体14の凝集度合いは、酸化反応の度合いに応じて制御可能であり、具体的には圧電素子への駆動パルス、電源30による印加電圧、インク自体の物性、などによって適宜制御することが可能である。
画像の濃度を低くしたい場合には、図5に示すように、中間転写体20上に形成されたインクドット16に対し、濃度調整液17を同位置(同一箇所)に付与することによって、色材が中間転写体20上で広がり、濃度が低くなることが期待できる。
インク15とは種類が異なる液体としての無色の濃度調整液17の吐出は、図6に示すように、記録ヘッド10と同様の構成を有する濃度調整液吐出手段としての記録ヘッド10Tによってなされる。記録ヘッド10Tの制御は、制御手段60により記録ヘッド10と同様に行われる。
The degree of aggregation of the aggregate 14 can be controlled according to the degree of oxidation reaction. Specifically, it can be appropriately controlled by the drive pulse to the piezoelectric element, the voltage applied by the
When it is desired to reduce the density of the image, as shown in FIG. 5, the
As shown in FIG. 6, the discharge of the colorless
しかしながら、一度凝集したインクに濃度調整液を付与しただけでは効率良く広がらないという懸念がある(図5右端図参照)。
その対処法として、濃度調整液17をアルカリ性にすることによって着色部材の凝集度を緩めることで、着色部材を効率よく広げることが可能となる(図7参照)。
また別の対処法として、図8に示すように、濃度調整液用のノズル板11Tと中間転写体20の間に電位印加手段としての電源31を接続し、印加電圧を電源30と逆の符号にすることで着色部材の凝集度を緩め、着色部材を効率よく広げることが可能となる。
However, there is a concern that the ink does not spread efficiently only by applying the concentration adjusting liquid to the once aggregated ink (see the rightmost diagram in FIG. 5).
As a countermeasure, the colored member can be efficiently spread by loosening the degree of aggregation of the colored member by making the
As another countermeasure, as shown in FIG. 8, a
次に、上記プロセスによる効果を確認した実施形態を説明する。
[実施例1]
濃度調整液、記録液として以下のようなものを用意した。
<濃度調整液>
・ジエチレングリコール:20.0質量%
・蒸留水:残量
<ブラック記録液>
・スルホン酸基結合型カーボンブラック顔料分散液(CAB−O−JET−200、固形分20質量%、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製):35.0質量%
・2−ピロリドン:10.0質量%
・グリセリン:14.0質量%
・プロピレングリコールモノブチルエーテル:0.9質量%
・デヒドロ酢酸ソーダ:0.1質量%
・蒸留水:残量
その後、水酸化リチウムの5質量%水溶液によりpH9.1に調整し、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過。
<イエロー記録液>
・スルホン酸基結合型イエロー顔料分散液(CAB−O−JET−270Y、固形分10質量%、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製):40.0質量%
・トリエチレングリコール:15.0質量%
・グリセリン:25.0質量%
・プロピレングリコールモノブチルエーテル:6.0質量%
・デヒドロ酢酸ソーダ:0.1質量%
・蒸留水:残量
その後、水酸化リチウムの5質量%水溶液によりpH9.1に調整し、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過。
<マゼンタ記録液>
・スルホン酸基結合型マゼンタ顔料分散液(CAB−O−JET−260M、固形分10質量%、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製):40.0質量%
・ジエチレングリコール:20.0質量%
・プロピレングリコールモノブチルエーテル:3.0質量%
・デヒドロ酢酸ソーダ:0.1質量%
・蒸留水:残量
その後、水酸化リチウムの5質量%水溶液によりpH9.1に調整し、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過。
<シアン記録液>
・スルホン酸基結合型シアン顔料分散液(CAB−O−JET−250C、固形分10質量%、キャボット・スペシャルティ・ケミカルズ・インク製):40.0質量%
・エチレングリコール:4.0質量%
・トリエチレングリコール:14.0質量%
・プロピレングリコールモノブチルエーテル:6.0質量%
・デヒドロ酢酸ソーダ:0.1質量%
・蒸留水:残量
その後、水酸化リチウムの5質量%水溶液によりpH9.1に調整し、平均孔径0.8μmのメンブレンフィルターにて加圧濾過。
Next, an embodiment in which the effect of the above process is confirmed will be described.
[Example 1]
The following were prepared as a concentration adjusting liquid and a recording liquid.
<Concentration adjustment solution>
・ Diethylene glycol: 20.0% by mass
・ Distilled water: remaining amount
<Black recording liquid>
-Sulfonic acid group-bonded carbon black pigment dispersion (CAB-O-JET-200,
2-pyrrolidone: 10.0% by mass
・ Glycerin: 14.0% by mass
Propylene glycol monobutyl ether: 0.9% by mass
・ Sodium dehydroacetate: 0.1% by mass
-Distilled water: remaining amount Subsequently, the pH was adjusted to 9.1 with a 5 mass% aqueous solution of lithium hydroxide, and pressure filtration was performed with a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 µm.
<Yellow recording liquid>
-Sulfonic acid group-bonded yellow pigment dispersion (CAB-O-JET-270Y,
・ Triethylene glycol: 15.0 mass%
・ Glycerin: 25.0% by mass
Propylene glycol monobutyl ether: 6.0% by mass
・ Sodium dehydroacetate: 0.1% by mass
-Distilled water: remaining amount Subsequently, the pH was adjusted to 9.1 with a 5 mass% aqueous solution of lithium hydroxide, and pressure filtration was performed with a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 µm.
<Magenta recording liquid>
-Sulfonic acid group-bonded magenta pigment dispersion (CAB-O-JET-260M,
・ Diethylene glycol: 20.0% by mass
Propylene glycol monobutyl ether: 3.0% by mass
・ Sodium dehydroacetate: 0.1% by mass
-Distilled water: remaining amount Subsequently, the pH was adjusted to 9.1 with a 5 mass% aqueous solution of lithium hydroxide, and pressure filtration was performed with a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 µm.
<Cyan recording liquid>
-Sulfonic acid group-bonded cyan pigment dispersion (CAB-O-JET-250C,
・ Ethylene glycol: 4.0% by mass
Triethylene glycol: 14.0% by mass
Propylene glycol monobutyl ether: 6.0% by mass
・ Sodium dehydroacetate: 0.1% by mass
-Distilled water: remaining amount Subsequently, the pH was adjusted to 9.1 with a 5 mass% aqueous solution of lithium hydroxide, and pressure filtration was performed with a membrane filter having an average pore diameter of 0.8 µm.
図9は本発明の画像形成方法を実現するための画像形成装置の構成図の一例を示す。中間転写体としてのドラム20はアルミニウム素管の外周に体積抵抗率が約5Ω・cmのシリコーンゴム層を0.2mmの厚みで形成したものであり、反時計回りに外周線速が50mm/sで回転駆動される。
ドラム20の周りには、ドラム20の表面からギャップ距離を約100μmとして離間させて、ノズル板11が金属で構成されるライン型の記録ヘッド(市販インクジェットプリンタGX5000、リコー製)10Y、10M、10C、10K、10Tが配置されている。これらの記録ヘッドは図1で示した記録ヘッド10と同様の構成を有している。
記録ヘッド10Yには上記のイエロー色インクが、記録ヘッド10Mには上記のマゼンタ色インクが、記録ヘッド10Cには上記のシアン色インクが、記録ヘッド10Kには上記のブラック色インクが、記録ヘッド10Tには上記の濃度調整液17が図示しない供給手段によって充填される。
FIG. 9 shows an example of a configuration diagram of an image forming apparatus for realizing the image forming method of the present invention. The
Around the
The yellow ink is used for the
記録ヘッド10Y、10M、10C、10Kに関してはそれぞれの金属製ノズル板11とドラム20との間に十分な電流を供給可能な電源30が接続されている。図示しない電圧変更手段(制御手段60)により電源30の電圧は任意に変更可能である。
図1、図3で説明したインクドット形成プロセスに基づき、制御手段60によりドラム20の表面には濃度調整液及び各色のインクからなる任意パターンのインクドットを形成することができる。
また、記録媒体としての用紙Sを挟持・加圧搬送するための加圧ローラ70並びにドラム20表面を初期化する初期化手段80を設置している。用紙Sは図示しない給紙手段(レジストローラ対を含む)により所定のタイミングで給紙される。
For the recording heads 10Y, 10M, 10C, and 10K, a
Based on the ink dot formation process described with reference to FIGS. 1 and 3, the control means 60 can form ink dots of an arbitrary pattern made of the density adjusting liquid and each color ink on the surface of the
Further, a
加圧ローラ70は金属製の芯金に対して紙搬送力確保のために表層に5mm厚のゴム層を設けている。初期化手段80においてはドラム20表面に付着したインク成分等を除去するために、フッ素ゴム製のクリーニングブレードが当接されている。
電力供給手段(制御手段60)により各記録ヘッド10の導電性ノズル板とドラム20との間には電位差が維持され、ドラム20側がアノードになるようにしている。
濃度調整液及び各色のインクを用いて10Tを除く各記録ヘッド10の導電性ノズル板とドラム20との電位差を120Vとすることで中間転写体上にミラー反転の画像を形成した。
続いて用紙Sとしての普通紙に粘着転写をすることによって画像が得られる。
The
The power supply means (control means 60) maintains a potential difference between the conductive nozzle plate of each
A mirror-reversed image was formed on the intermediate transfer member by using the density adjusting liquid and each color ink to set the potential difference between the conductive nozzle plate of each
Subsequently, an image is obtained by performing adhesive transfer on plain paper as the paper S.
本実施例の評価方法として、中間転写体20上に記録ヘッド10Mを用いてマゼンタインクを1滴付与した画像と、中間転写体20上に記録ヘッド10Mを用いてマゼンタインクを1滴付与した後に記録ヘッド10Tを用いて同位置に濃度調整液を付与した画像を、それぞれ普通紙に粘着転写した後の画像を比較した。
その結果、前者に比べて後者の方が着色領域が広く、濃度も低くなっていることが確認され、顔料の濃度で階調が表現できていた。
As an evaluation method of the present embodiment, an image obtained by applying one drop of magenta ink on the
As a result, it was confirmed that the latter had a larger colored area and a lower density than the former, and the gradation could be expressed by the pigment concentration.
[実施例2]
濃度調整液として以下のようなものを用意した。
<濃度調整液>
・ジエチレングリコール:20.0質量%
・蒸留水:残量
その後、水酸化リチウムの5質量%水溶液によりpH9.1に調整した。
それ以外の条件は実施例1と同様である。したがって、インクと濃度調整液との関係は、下記条件を満たしている。
(インクのpH−7)×(濃度調整液のpH−7)>0
中間転写体20上に記録ヘッド10Mを用いてマゼンタインクを1滴付与した後に記録ヘッド10Tを用いて同位置に濃度調整液を付与した画像と、実施例1において濃度を低くした画像を比較したところ、今回作成した画像の方が着色領域のむらが少なかった。
これは凝集ドットが適度に再溶融することによる効果であると考えられる。したがって今回の実施例2により高画質な画像が形成されたと言える。
[Example 2]
The following was prepared as a concentration adjusting solution.
<Concentration adjustment solution>
・ Diethylene glycol: 20.0% by mass
Distilled water: remaining amount Subsequently, the pH was adjusted to 9.1 with a 5% by mass aqueous solution of lithium hydroxide.
The other conditions are the same as in Example 1. Therefore, the relationship between the ink and the density adjusting liquid satisfies the following conditions.
(PH-7 of ink) × (pH-7 of concentration adjusting solution)> 0
The image obtained by applying one drop of magenta ink on the
This is considered to be an effect due to the moderate remelting of the aggregated dots. Therefore, it can be said that a high-quality image was formed by the present Example 2.
[実施例3]
濃度調整液として以下のようなものを用意した。
<濃度調整液>
・ジエチレングリコール:20.0質量%
・塩化リチウム:0.1質量%
・蒸留水:残量
図10に、実施例3に対応した画像形成装置の構成図の一例を示す。実施例1の構成(図9)に加えて、記録ヘッド10Tの金属製ノズル板とドラム20との間に十分な電流を供給可能な電源31を接続している。
電圧変更手段(制御手段60)により電源31の電圧は任意に変更可能であるが、電圧の符号は電源30とは反対に設定する。電力供給手段(制御手段60)により各記録ヘッド10Tの導電性ノズル板とドラム20との間には電位差60Vが維持され、ドラム20側がカソードになるようにしている。その他の条件は実施例1と同様である。
実施例2と同様に中間転写体上に記録ヘッド10Mを用いてマゼンタインクを1滴付与した後に記録ヘッド10Tを用いて同位置に濃度調整液を付与した画像と、実施例2において濃度を低くした画像を比較したところ、実施例2で作成した画像と同等の画像が得られた。これも先程と同様に凝集ドットが適度に再溶融することによる効果であると考えられる。
[Example 3]
The following was prepared as a concentration adjusting solution.
<Concentration adjustment solution>
・ Diethylene glycol: 20.0% by mass
・ Lithium chloride: 0.1% by mass
Distilled water: remaining amount FIG. 10 shows an example of a configuration diagram of an image forming apparatus corresponding to the third embodiment. In addition to the configuration of the first embodiment (FIG. 9), a
The voltage of the
Similar to Example 2, an image obtained by applying one drop of magenta ink to the intermediate transfer member using the
上記実施形態(実施例を含む)では、中間転写体として板状及びドラム状のものを例示したが、これに限らず、無端ベルト状のものやシート状のものなどでも構わない。
インクジェットヘッドに関しても、固定式のフルライン型に限定されず、記録媒体上の主走査方向を移動可能なシャトル方式のものでも構わない。
また、インクの吐出の方式は圧電素子以外の形状変形素子方式でも良いし、加熱ヒータ方式などの他の手段でも構わない。また、適用可能なインクセットに関しては、発明の効果の大小はあるが市販されている一般的なインク全般に関して適用することが可能である。
また、インクと濃度調整液の混合滴数は1滴ずつに限らず、インクと濃度調整液の比も1:1に限らない。
In the above-described embodiment (including the examples), the intermediate transfer member is exemplified as a plate and a drum. However, the intermediate transfer member is not limited to this and may be an endless belt or a sheet.
The inkjet head is not limited to the fixed full line type, and may be a shuttle type that can move in the main scanning direction on the recording medium.
Further, the ink ejection method may be a shape deformation element method other than the piezoelectric element, or other means such as a heater method. The applicable ink set can be applied to general commercially available inks although the effect of the invention is large or small.
Further, the number of mixed droplets of ink and density adjusting liquid is not limited to one drop, and the ratio of ink and density adjusting liquid is not limited to 1: 1.
10 記録ヘッド
13 ノズル
15 液体としてのインク
17 濃度調整液
20 中間転写体
30、31 電位印加手段としての電源
70 転写手段としての加圧ローラ
S 記録媒体としての用紙
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ノズルとの間に前記液体からなる液柱のブリッジを一時的に形成することが可能な間隔を有し、前記液体の吐出による画像形成が可能な導電性の表面を有する中間転写体と、
前記液体と前記導電性の表面との間に、前記液柱のブリッジに含まれる水が電気分解することが可能な電位を印加する電位印加手段と、
複数の種類の液体を前記中間転写体上の同一箇所に付与することによってこれらの液体を混合させる工程と、
前記中間転写体に形成された画像を記録媒体に転写する転写手段と、を有していることを特徴とする画像形成装置。 A plurality of recording heads having nozzles for discharging liquid;
An intermediate transfer member having a conductive surface capable of temporarily forming a bridge of a liquid column made of the liquid between the nozzle and capable of forming an image by discharging the liquid;
A potential applying means for applying a potential capable of electrolyzing water contained in the bridge of the liquid column between the liquid and the conductive surface;
Mixing these liquids by applying a plurality of types of liquids to the same location on the intermediate transfer member; and
An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers an image formed on the intermediate transfer member to a recording medium.
前記の混合させる液体が、導電性のインクと濃度調整液であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein the liquid to be mixed is a conductive ink and a density adjusting liquid.
前記濃度調整液が透明または記録媒体の色と同じ色を帯びていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 2.
An image forming apparatus, wherein the density adjusting liquid is transparent or has the same color as that of a recording medium.
前記中間転写体上の各画素に付与する液体の総量を一定にすることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
An image forming apparatus characterized in that a total amount of liquid applied to each pixel on the intermediate transfer member is made constant.
前記インクを前記濃度調整液に先んじて付与することを特徴とする画像形成装置。 In the image forming apparatus according to any one of claims 2 to 4,
An image forming apparatus, wherein the ink is applied prior to the density adjusting liquid.
前記インクは顔料がアニオン性分散剤により分散されていることを特徴とする画像形成装置。 In the image forming apparatus according to any one of claims 2 to 5,
An image forming apparatus, wherein the ink has a pigment dispersed by an anionic dispersant.
前記の混合させる液体が、
(前記インクのpH−7)×(前記濃度調整液のpH−7)>0
の条件を満たすことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5 or 6,
The liquid to be mixed is
(PH-7 of the ink) × (pH-7 of the concentration adjusting liquid)> 0
An image forming apparatus characterized by satisfying the following condition.
前記濃度調整液に電位を印加する電位印加手段を有し、前記中間転写体に対して、前記インクに印加する電位と前記濃度調整液に印加する電位が反対の符号になっていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 2 to 6,
It has a potential applying means for applying a potential to the concentration adjusting liquid, and the potential applied to the ink and the potential applied to the concentration adjusting liquid have opposite signs with respect to the intermediate transfer member. An image forming apparatus.
前記ノズルと前記中間転写体の導電性の表面との間に前記液体からなる液柱のブリッジを一時的に形成し、
前記液柱のブリッジが形成されている状態で、前記液体と前記導電性の表面との間に前記ブリッジに含まれる水が電気分解することが可能な電位を印加し、
前記液体が付着した前記中間転写体の同一箇所に前記液体とは異なる種類の液体を付与して混合させて画像を形成することを特徴とする画像形成方法。 In an image forming method in which liquid is ejected from a nozzle of a recording head, an image is formed on the surface of an intermediate transfer member, and the image is transferred to a recording medium.
Temporarily forming a bridge of a liquid column made of the liquid between the nozzle and the conductive surface of the intermediate transfer member;
In a state where a bridge of the liquid column is formed, a potential capable of electrolyzing water contained in the bridge is applied between the liquid and the conductive surface,
An image forming method, wherein an image is formed by applying and mixing a liquid of a different type from the liquid at the same location of the intermediate transfer body to which the liquid has adhered.
前記の混合させる液体が、導電性のインクと濃度調整液であることを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to claim 9.
An image forming method, wherein the liquid to be mixed is a conductive ink and a density adjusting liquid.
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