JP2011126101A - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 転写ドラム上にインクを付与してインク画像を形成する。そのインク画像上に転写率向上材を付与する。この際、インクの付与量が相対的に少ない領域に対して付与される転写率向上材の量が、インクの付与量が相対的に多い領域に対して付与される前記転写率向上材の量よりも多くなるようにする。これにより、インク画像の凹凸が軽減されるため、画像の転写率を向上させることができる。
【選択図】 図4
Description
本発明は、インクの他に、中間転写体上に付与されたインクの転写率を向上させるための転写率向上材(例えば、樹脂含有の透明インク)を用いることで、画像の転写率を向上させて、これにより、転写体上における転写残りを低減するものである。本発明の特徴は、転写率向上材の付与量をインクの付与量に応じて制御する点にあり、より詳しくは、単位面積あたりのインク付与量が相対的に少ない領域に対する転写率向上材の付与量が単位面積あたりのインク付与量が相対的に多い領域に対する転写率向上材の付与量よりも多くなるように、インク付与量に応じて転写率向上材の付与量を制御するのである。より好適な形態は、単位面積あたりのインクおよび転写率向上材の付与量の合計が一定となるように、単位面積あたりのインクの付与量に応じて転写率向上材の付与量を決定する形態である。
図1は、本発明の一実施形態に係るインクジェット記録装置の主要部の概略構成を示す模式的断面図である。図1において、転写ドラム1は、インク離型性の表面層を有する中間転写体である。この転写ドラム1は軸17に支持され、不図示のドラム駆動装置によって、軸1aを中心に矢印A方向に回転駆動可能である。転写ドラム1の円周との対向位置には、A方向の上流側から下流側に向かって順に、処理液付与部2、インク付与部3、転写率向上材付与部4、インク画像処理部5、転写部6、被印刷媒体分離部7およびクリーニング部8が配置されている。
3.1 転写ドラム
図1に示されるように、中間転写体である転写ドラム1は、アルミニウム製の支持体14の周囲に、スポンジゴム製の圧縮層15が積層され、さらにその上にシリコーンゴム製の表面層16が積層されてなる。 支持体14として使用される材料は、特にアルミニウムに限定されるわけではない。転写時の加圧に耐え得る剛性や寸法精度のほか、回転のイナーシャを軽減して制御の応答性を向上するため等について要求される特性を満たすものであればよい。例えば、ニッケル、燐酸鉄等の金属や、アセタールのような強度に優れる熱硬化性樹脂、またはセラミック等によって成型されたものを用いることもできる。
3.2.1 構成
図1における処理液付与部2は、処理液容器18、処理液19、塗布ローラ20aおよび20bを含んで構成されており、処理液容器18内の処理液19を転写ドラム1へと塗布する役割を担う。
ここで、本実施形態で適用可能な処理液19について詳細に説明する。処理液19とは、着色インクを構成している組成物の一部である着色剤や樹脂等に対して、化学的に反応または物理的に吸着することで、インク全体の流動性の低下すなわち粘度上昇を生じさせるものをいう。また、インクを構成する組成物の固形分(着色剤や樹脂)を凝集させることにより、局所的に流動性の低下すなわち粘度上昇を生じるためのものをもいう。このように処理液は、インクとの接触によって中間転写体上におけるインクの流動性を低下させ、中間転写体上に着弾したインクを極力、着弾位置に保持させる役割を担うものである。これにより中間転写体上でインク滴同士が接触しても、ビーディングやブリーディングの発生を抑制し良好な画像を形成することができる。
3.3.1 構成
インク付与部3は、上述のような処理液付与部2によって処理液19が付与された転写ドラム1上に、画像データに応じて、着色剤を含むインクの付与を制御可能な複数のノズルを有する記録ヘッド21によりインクを付与する。これにより、転写ドラム1上にインク画像23が形成される。
インク付与部3で使用するインクとしては、特に限定されるものではなく、一般的なインクジェット用インクのいずれも使用することができる。特に、顔料インクは、染料インクと比べて、被印刷媒体に対して滲みにくく、耐水性、耐光性に優れているので、本実施形態において好適に使用できるインクの着色剤として少なくとも顔料を含有する顔料インクを用いることが好ましい。
3.4.1 構成
次に、図1において、転写率向上材付与部4は、転写ドラム上のインク画像の被印刷媒体への転写率を向上させる(高める)ための転写率向上材を付与するための転写率向上材付与用ヘッド22を含んで構成されている。この転写率向上材は、樹脂を含有する透明の液体インクであることが好ましい。転写率向上材付与用ヘッド4は、インク付与部3で付与されたインクによって形成されるインク画像に対して転写率向上材を付与する。図4は、本実施形態に係るインク画像と転写率向上材の付与パターンの一例を示す側面模式図である。図4から明らかなように、転写率向上材は、インク画像全体の厚み差が少なくなるように(好ましくはインク画像全体の厚みが均一になるように)、インク画像上に付与される。より詳しくは、インク付与量が多い領域には転写率向上材を比較的少なく、インク付与量が少ない領域には転写率向上材を比較的多く付与する。
次に、本実施形態で適用可能な転写率向上材について説明する。 転写率向上材は、中間転写体上におけるインク(インク画像23)を被印刷媒体9に転写させるときの転写率を向上させるための材料である。転写率とは、転写部6において転写ドラム1から被印刷媒体9に移動したインクの割合を表す。
次に、図1におけるインク画像処理部5について説明する。インク画像処理部5は、処理液付与部2、インク付与部3、転写率向上材付与部4で形成されたインク画像23から、水を含む溶剤成分を除去することで、被印刷媒体9への転写時のインク粘着が最適となるように、インク画像23の溶剤除去処理を行うものである。インク画像処理部5には、インク中の溶剤、主にインク中の水分を蒸発または分離して除去するために、IRランプ24が設けられている。すなわち、インク画像処理部5は、被印刷媒体9へのインク画像23の浸透性を勘案し、IRランプの熱量を調節することによって、インク画像23の被印刷媒体9への転写特性を制御する目的で設けられている。
転写部6は転写ローラ26を含んで構成される。また、給紙搬送部11は搬送ローラ27aおよび27bと、搬送ガイド28aおよび28bとを含んで構成される。転写部6では、給紙搬送部11の搬送ローラ27aおよび27bの回転に伴い搬送ガイド28aおよび28b間のガイド部を介して搬送された被印刷媒体9を、転写ローラ26によって転写ドラム1に圧接する。このような制御を行うことで、転写ドラム1上のインク画像23を被印刷媒体表面に転写させる。
排紙搬送定着部13は、搬送ガイド28cおよび28dと、搬送定着ローラ30aおよび30bとを含んで構成されている。排紙搬送定着部13は、搬送ガイド28cおよび28d間に導かれた、インク画像が転写された被印刷媒体9を、赤外線ヒータを内蔵した搬送定着ローラ30aおよび30bにて加熱し、転写画像を被印刷媒体に定着させる。更に、排紙搬送定着部13は、それらローラの回転によって被印刷媒体9を不図示の排紙トレイに送る。これによる、被印刷媒体9への記録が終了する。搬送定着ローラ30aおよび30bには、公知の定着ローラを使用することができる。温度は低すぎるとインク画像の物性の変化が少ないために効果がなく、高すぎると被印刷媒体が変形するなどの弊害が現れるため、30〜200℃程度とすることが好ましい。また、ローラ材質は、金属やシリコーンゴム等とすることができる。被印刷媒体9の剥離性を向上させるために、ローラ表面にシリコーンオイル等を塗布してもよい。
クリーニング部8は、クリーニング液保持部材31、クリーニング液供給ローラ32aおよびクリーニングローラ32bを含んで構成されている。クリーニング液保持部材31はクリーニング液33を貯留・保持する。クリーニングローラ32bは転写ドラム1と当接しながら回転し、これによってクリーニング液33を塗布して転写ドラム1上のごみ等を取り除く。クリーニング液供給ローラ32aは、これらの中間にあってクリーニング液保持部材31からクリーニングローラ32bにクリーニング液33を供給する。
インクジェット記録装置の一連の記録動作を説明する。図7は、図1および図6に示したインクジェット記録装置を用いて行う記録処理手順を示すフローチャートである。
次に、塗布ローラ20bが転写ドラム1に当接し、その後、塗布ローラ20aが回転することにより処理液19が塗布ローラ20aを介して塗布ローラ20bへ塗布される。これにより、転写ドラム1上に処理液19が均一に塗布される。続いて、回転駆動されている転写ドラム1に対し、上記インク付与データに基づいて記録ヘッド21(21a、21b、21cおよび21d)を駆動することで各色のインクを吐出させる。これにより、処理液が塗布された転写ドラム1上にインク画像23(被印刷媒体9に最終的に記録される画像のミラー反転画像)が形成される(ステップS7)。
以下の記載において、部、%とあるものは特に断わらない限り質量基準である。また、使用したインク、処理液および転写率向上材は、いずれも、水で調整して総量を100部とした。
先ず、下記に述べるようにして、それぞれ、顔料とアニオン性化合物とを含む、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色の顔料インクを調製した。
<顔料分散液の作製>
・スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体
(酸価240、重量平均分子量=5,000) 1.5部
・モノエタノールアミン 1.0部
・ジエチレングリコール 5.0部
・イオン交換水 残部
上記成分を混合し、ウォーターバスで70℃に加温し、樹脂分を完全に溶解させた。この溶液に、新たに試作したカーボンブラック(MCF88、三菱化成製)を10部、イソプロピルアルコール1部を加え、30分間プレミキシングを行った後、下記の条件で分散処理した。
・分散機:サンドグラインダー(五十嵐機械製)
・粉砕メディア:ジルコニウムビーズ、1mm径
・粉砕メディアの充填率:50%(体積比)
・粉砕時間:3時間
さらに、遠心分離処理(12,000rpm、20分間)を行って粗大粒子を除去して、黒色の顔料分散液とした。
上記顔料分散液を使用し、下記の組成比を有する成分を混合し、顔料を含有するインクを作製し、ブラックの顔料インクK1とした。このインクの表面張力は、34mN/mであった。
・上記顔料分散液 30.0部
・グリセリン 10.0部
・エチレングリコール 5.0部
・2−ピロリドン 5.0部
・アセチレノールEH(川研ファインケミカル製) 1.0部
・イオン交換水 残部
(顔料インクC1の作製)
顔料インクK1の調製の際に使用したカーボンブラック(MCF88、三菱化成製)10部を、ピグメントブルー15に代えたこと以外は、顔料インクK1の調製の場合と同様の方法で、シアン色の顔料インクC1を調製した。
顔料インクK1の調製の際に使用したカーボンブラック(MCF88、三菱化成製)10部を、ピグメントレッド7に代えたこと以外は顔料インクK1の調製の場合と同様の方法で、マゼンタ色の顔料インクM1を調製した。
顔料インクK1の調製の際に使用したカーボンブラック(MCF88、三菱化成製)10部を、ピグメントイエロー74に代えたこと以外は、顔料インクK1の調製の場合と同様の方法で、イエロー色の顔料インクY1を調製した。
次に、下記に述べるようにして、それぞれ、多価金属塩と界面活性剤とを含む、処理液を調製した。
下記の組成の成分を混合溶解した後、さらに、ポアサイズが0.22μmのメンブレンフィルター(商品名:フロロポアフィルター、住友電工製)にて加圧濾過し、処理液R1を得た。
・ジエチレングリコール 10.0部
・塩化カルシウム・2水和物 10.0部
・アセチレノールEH(川研ファインケミカル製) 0.5部
・イオン交換水 残部
[転写率向上材の調製]
次に、下記に述べるようにして、それぞれ、樹脂と界面活性剤とを含む、転写率向上材を調製した。この転写率向上材は透明の液体である。
下記の組成比を有する成分を混合し、転写率向上材T1を作製した。
・へキシレングリコール 10.0部
・エチレングリコール 5.0部
・2−ピロリドン 5.0部
・ポリビニルピロリドン (K−15)分子量10000) 5.0部
・アセチレノールEH(川研ファインケミカル製) 0.5部
・イオン交換水 残部
上述のように調整した処理液R1と、顔料インクK1、C1、M1およびY1、と転写率向上材T1とを用いて画像形成を行った。被印刷媒体としては、日本製紙製オーロラコート(商標登録)を使用した。
本実施例は、転写率向上材付与データの生成方法だけが実施例1と異なり、その他の点では実施例1と同じである。従って、以下では、実施例1との相違部分だけ説明する。
転写率向上材T1を用いないこと以外は実施例1と同様に画像形成を行った。
2 処理液付与部
3 インク付与部
4 転写率向上材付与部
5 インク画像処理部
6 転写部
7 被印刷媒体分離部
8 クリーニング部
9 被印刷媒体
10 被印刷媒体格納部(給紙カセット)
11 給紙搬送部
13 排紙搬送定着部
21a、21b、21c、21d 記録ヘッド
22 転写率向上材付与用記録ヘッド
23 インク画像
Claims (6)
- インクと中間転写体上に付与されたインクの転写率を向上させる転写率向上材とを前記中間転写体に付与して画像を形成する形成工程と、前記中間転写体上に形成された画像を被印刷媒体に転写する転写工程と、を有するインクジェット記録方法であって、
前記形成工程では、前記インクの単位面積あたりの付与量が相対的に少ない領域に対して付与される前記転写率向上材の量が、前記インクの単位面積あたりの付与量が相対的に多い領域に対して付与される前記転写率向上材の量よりも多くなるように、前記転写率向上材が付与されることを特徴とする画像形成方法。 - 前記インクを付与するためのインク付与データを生成する第1の生成工程と、
前記インクの単位面積あたりの付与量が相対的に少ない領域に対して付与される前記転写率向上材の量が、前記インクの単位面積あたりの付与量が相対的に多い領域に対して付与される前記転写率向上材の量よりも多くなるように、前記転写率向上材を付与するための転写率向上材付与データを前記インク付与データに従って生成する第2の生成工程とを更に有し、
前記付与工程では、前記インク付与データに従って前記インクが付与され且つ前記転写率向上材付与データに従って前記転写率向上材が付与されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。 - インクと中間転写体上に付与されたインクの転写率を向上させる転写率向上材とを前記中間転写体に付与して画像を形成する形成工程と、前記中間転写体上に形成された画像を被印刷媒体に転写する転写工程と、を有するインクジェット記録方法であって、
前記形成工程では、単位面積あたりのインクおよび転写率向上材の付与量の合計が一定となるように、前記単位面積あたりのインクの付与量に応じて決定される付与量に従って前記転写率向上材が付与されることを特徴とする画像形成方法。 - 前記インクを付与するためのインク付与データを生成する第1の生成工程と、
前記単位面積あたりのインクおよび転写率向上材の付与量の合計が一定となるように、前記転写率向上材を付与するための転写率向上材付与データを前記インク付与データに従って生成する第2の生成工程とを更に有し、
前記付与工程では、前記インク付与データに従って前記インクが付与され且つ前記転写率向上材付与データに従って前記転写率向上材が付与されることを特徴とする請求項3に記載のインクジェット記録方法。 - 中間転写体上にインクを付与するためのインクジェットヘッドと、前記中間転写体上に付与されたインクの転写率を向上させるための転写率向上材を付与するための転写率向上材付与手段と、前記インクジェットヘッドによって付与されたインクと前記転写率向上材付与手段によって付与された転写率向上材とによって形成された画像を被印刷媒体に転写するための転写部と、を備えた画像形成装置であって、
前記インクの単位面積あたりの付与量が相対的に少ない領域に対して付与される前記転写率向上材の量が、前記インクの単位面積あたりの付与量が相対的に多い領域に対して付与される前記転写率向上材の量よりも多くなるように、前記転写率向上材の付与量を制御するための制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 中間転写体上にインクを付与するためのインクジェットヘッドと、前記中間転写体上に付与されたインクの転写率を向上させるための転写率向上材を付与するための転写率向上材付与手段と、前記インクジェットヘッドによって付与されたインクと前記転写率向上材付与手段によって付与された転写率向上材とによって形成された画像を被印刷媒体に転写するための転写部と、を備えた画像形成装置であって、
単位面積あたりのインクおよび転写率向上材の付与量の合計が一定となるように、前記単位面積あたりのインクの付与量に応じて前記転写率向上材の付与量を制御するための制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
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