JP2012183804A - 画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】記録媒体の画像形成面に多数の粒子を効率よく安定的に付着させ、スタッカーブロッキングの発生を抑制する。
【解決手段】用紙１２２にインクジェットヘッドからインクを吐出して画像を形成する吐出工程と、この吐出工程の後で、用紙１２２に含まれる水分量と用紙１２２に当初から含まれていた水分量との差が１．０ｇ／ｍ^２以上４．０ｇ／ｍ^２以下となるように乾燥部１１６及び中間搬送部１２８により乾燥する乾燥工程と、この乾燥工程の後で、多数の粒子を定着ローラ１８８の表面に供給し、定着ローラ１８８を介して粒子を用紙１２２の記録面に付与する粒子付与工程と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成方法に関する。

従来、用紙等の記録媒体にインクジェット記録ヘッドによりインク滴を吐出する画像形成装置が知られている。

この画像形成装置では、記録媒体にインク滴を吐出し、さらに記録媒体上のインク滴を加熱により乾燥、定着した後、記録媒体が排紙部に順次排出されて積載される。このような画像形成装置では、排紙部に記録媒体が積載された際に、上下に重なる記録媒体間でインクが付着するブロッキングという現象（以下、この現象をスタッカーブロッキングと呼ぶ。）が発生する場合がある。特に、高生産性のインクジェット記録装置では、インクの乾燥不足、又は定着不足が生じやすく、スタッカーブロッキングが発生しやすい。

下記特許文献１には、印刷直後で乾燥前の印刷物のインク上に粉体を塗布する粉体塗布方法が開示されている。この方法では、回転ローラの外周面に粉体を供給し、粉体を回転ローラの外周面に吸着保持させ、粉体が吸着保持された回転ローラに印刷直後の印刷物を送り入れることで、印刷物の印刷画像面にインクの粘性により粉体を転移する。

下記特許文献２には、塗り付けローラの表面に所定間隔で形成された複数の凹部にマット剤を保持させ、印刷物にマット剤を所定間隔で斑点状に塗布する構成が開示されている。

特開平９−０１１６５４号公報 特許４０１０５７７号公報

しかし、上記特許文献１では、回転ローラが一旦印刷物に転写した粉体を拭き取ってしまうために、粉体の転写効率が低く十分な性能を得ることができない。

上記特許文献２では、塗り付けローラの凹部にインクが徐々に溜まりやすく、良好な塗布性（必要なマット剤付与量の転写性）を維持することが難しい。

本発明は上記事実を考慮し、記録媒体の画像形成面に多数の粒子を効率よく安定的に付着させ、スタッカーブロッキングの発生を抑制することができる画像形成方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の画像形成方法は、記録媒体に水性のインクを吐出して画像を形成する吐出工程と、前記吐出工程の後で、前記記録媒体に含まれる水分量と前記記録媒体に当初から含まれていた水分量との差が１．０ｇ／ｍ^２以上４．０ｇ／ｍ^２以下となるように乾燥する乾燥工程と、前記乾燥工程の後で、多数の粒子をローラの表面に供給し、前記ローラを介して前記粒子を前記記録媒体の画像が形成された面に付与する粒子付与工程と、を有するものである。

上記の発明によれば、吐出工程によって、記録媒体にインクを吐出して画像を形成し、この吐出工程の後で乾燥工程によって、記録媒体に含まれる水分量と記録媒体に当初から含まれていた水分量との差が１．０ｇ／ｍ^２以上４．０ｇ／ｍ^２以下となるように乾燥する。さらに、乾燥工程の後で粒子付与工程によって、多数の粒子をローラの表面に供給し、ローラを介して粒子を記録媒体の画像が形成された面に付与する。すなわち、乾燥工程の後における記録媒体に含まれる水分量と記録媒体に当初から含まれていた水分量との差を多くすることで、記録媒体上の表面インク層を柔らかい状態に保ち、より多くの粒子を効率よく記録媒体の画像が形成された面に安定的に付着させることができる。

請求項２に記載の画像形成方法は、請求項１に記載の発明において、前記インクが、少なくとも樹脂粒子と水溶性溶媒を含み、前記乾燥工程の後で、前記記録媒体上の前記インクが吐出された表面インク層の温度Ｔ_Ｓと、前記インク中の前記樹脂粒子の最低造膜温度ＭＦＴとの関係が、Ｔ_Ｓ＜ＭＦＴを満たすものである。

上記の発明によれば、乾燥工程の後で、表面インク層の温度Ｔ_Ｓと樹脂粒子の最低造膜温度ＭＦＴとの関係が、Ｔ_Ｓ＜ＭＦＴとなるように、最低造膜温度ＭＦＴよりも低い温度で乾燥することで、インクの成膜が完成せず、記録媒体の画像部と粒子の密着性が良好な条件の下でより多くの粒子を付着させることができる。

請求項３に記載の画像形成方法は、請求項２に記載の発明において、前記ローラが、前記記録媒体上に形成された画像を定着する加熱加圧ローラであり、前記粒子付与工程は、前記粒子を前記加熱加圧ローラの表面に供給し、前記加熱加圧ローラを前記記録媒体に押圧する工程を備え、前記最低造膜温度ＭＦＴと前記加熱加圧ローラの温度Ｔｒとの関係が、Ｔｒ＜ＭＦＴを満たすものである。

上記の発明によれば、粒子付与工程は、粒子を加熱加圧ローラの表面に供給し、加熱加圧ローラを記録媒体に押圧する工程を備えている。その際、加熱加圧ローラによって最低造膜温度ＭＦＴよりも低い温度で記録媒体の画像部を加熱加圧定着することによって、インクの成膜が完成せず、記録媒体の画像部と粒子の密着性が良好な条件の下でより多くの粒子を付着させることができる。

請求項４に記載の画像形成方法は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の発明において、前記吐出工程において、前記記録媒体上に前記インクが吐出された直後の表面インク層に含まれる単位面積あたりの前記水溶性溶媒の重量Ｍ_１と、前記乾燥工程の後で前記表面インク層に含まれる単位面積あたりの前記水溶性溶媒の重量Ｍ_２との関係が、０．２５＜Ｍ_２／Ｍ_１＜０．５０を満たすものである。

上記の発明によれば、乾燥工程の後の記録媒体の表面インク層に含まれる水溶性溶媒の量を多くすることによって、記録媒体上の表面インク層を柔らかい状態に保ち、より多くの粒子を付着しやすくする。

本発明は上記構成としたので、記録媒体の画像形成面に多数の粒子を効率よく安定的に付着させ、スタッカーブロッキングの発生を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成方法が適用される画像形成装置の全体構成を示す概念図である。 図２に示す画像形成装置に用いられる粒子付与装置を示す構成図である。 図２に示す画像形成装置に用いられる粒子付与装置の全体構成を示す図である。 用紙として厚紙を用いたときのインクの残水量と用紙上の粒子数密度との関係を示すグラフである。 用紙として厚紙を用いたときのインクの残水量と紙面からの粒子の埋込み深さとの関係を示すグラフである。 用紙として薄紙を用いたときのインクの残水量と用紙上の粒子数密度との関係を示すグラフである。 用紙として薄紙を用いたときのインクの残水量と紙面からの粒子の埋込み深さとの関係を示すグラフである。 溶剤含有時のラテックスの最低造膜温度ＭＦＴと耐擦性との関係を示すグラフである。 インクの残水量と表面インク層に含まれる単位面積あたりの水溶性溶媒の重量との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態の一例について説明する。
＜全体構成＞
以下に、図１を参照して、本発明の第１実施形態の画像形成方法を実施するためのインクジェット式の画像形成装置の構成例を示して説明する。図１は画像形成装置全体を示す概念図（側面）である。

インクジェット記録装置１は、描画部１１４の圧胴（描画ドラム１７０）に保持された用紙１２２に液滴吐出装置の一例としてのインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋから複数色のインク（液滴）を吐出して所望のカラー画像を形成する圧胴直描方式のインクジェット記録装置であり、インクの吐出前に記録媒体としての用紙１２２上に処理液（インク凝集処理液）を付与し、処理液とインクを反応させて用紙１２２上に画像形成を行なう２液反応（凝集）方式が適用されたオンデマンドタイプの画像形成装置である。

インクジェット記録装置１は、主として、給紙部１１０、処理液付与部１１２、描画部１１４、乾燥部１１６、定着部１１８、及び排紙部１２０を設けて構成されている。

給紙部１１０は、用紙１２２を処理液付与部１１２に供給する機構であり、給紙部１１０には、枚葉紙である用紙１２２が積層されている。給紙部１１０には、給紙トレイ１５０が設けられ、この給紙トレイ１５０から用紙１２２が一枚ずつ処理液付与部１１２に給紙される。インクジェット記録装置１では、用紙１２２として、紙種や大きさ（媒体サイズ）の異なる複数種類の用紙１２２を使用することができる。なお、本実施形態では、用紙１２２として、枚葉紙（カット紙）を用いた場合を説明する。

処理液付与部１１２は、用紙１２２の記録面（画像形成面）に処理液を付与する機構である。処理液は、描画部１１４で付与されるインク中の色材を凝集させる色材凝集剤を含んでおり、この処理液とインクとが接触することによって、インクは色材と溶媒との分離が促進される。

図１に示すように、処理液付与部１１２は、給紙胴１５２、処理液ドラム１５４、及び処理液塗布装置１５６を備えている。処理液ドラム１５４は、用紙１２２を保持し、回転搬送させるドラムである。処理液ドラム１５４は、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段の爪と処理液ドラム１５４の周面の間に用紙１２２を挟み込むことによって用紙１２２の先端を保持できるようになっている。

処理液ドラム１５４は、その外周面に吸引孔を設けるとともに、吸引孔から吸引を行う吸引手段を接続してもよい。これにより用紙１２２を処理液ドラム１５４の周面に密着保持することができる。

処理液ドラム１５４の外側には、その周面に対向して処理液塗布装置１５６が設けられている。処理液塗布装置１５６は、処理液が貯留された処理液容器と、この処理液容器の処理液に一部が浸漬されたアニロックスローラと、アニロックスローラと処理液ドラム１５４上の用紙１２２に圧接されて計量後の処理液を用紙１２２に転移するゴムローラとで構成される。この処理液塗布装置１５６によれば、処理液を計量しながら用紙１２２に塗布することができる。処理液塗布装置１５６よりも用紙１２２の搬送方向下流側には、用紙１２２に塗布された処理液を乾燥させる温風ヒータ１５８とＩＲヒータ１６０が設けられている。

処理液付与部１１２で処理液が付与された用紙１２２は、処理液ドラム１５４から中間搬送部１２４（渡し胴１３０）を介して描画部１１４の描画ドラム１７０へ受け渡される。描画部１１４は、描画ドラム１７０、及びインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋを備えている。描画ドラム１７０は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備える。描画ドラム１７０に固定された用紙１２２は、記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面にインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋからインクが付与される（吐出工程）。インクとしては、水溶性溶媒を含む水性インクが用いられている。

インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋはそれぞれ、用紙１２２における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有するフルライン型の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）であり、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が複数配列されたノズル列が形成されている。各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋは、用紙１２２の搬送方向（描画ドラム１７０の回転方向）と直交する方向に延在するように設置される。

描画ドラム１７０上に密着保持された用紙１２２の記録面に向かって各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋから、対応する色インクの液滴が吐出されることにより、処理液付与部１１２で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する顔料、樹脂粒子が凝集し、凝集体が形成される。これにより、用紙１２２上での顔料流れなどが防止され、用紙１２２の記録面に画像が形成される。

描画部１１４で画像が形成された用紙１２２は、描画ドラム１７０から中間搬送部１２６を介して乾燥部１１６の乾燥ドラム１７６へ受け渡される（第１乾燥工程）。乾燥部１１６は、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させる機構であり、図１に示すように、乾燥ドラム１７６と、複数のＩＲ（赤外線）ヒータ１７８及び各ＩＲヒータ１７８の間に配置された温風ヒータ１８０と、を備えている。

乾燥ドラム１７６は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段によって用紙１２２の先端を保持できるようになっている。温風ヒータ１８０から用紙１２２に向けて吹き付けられる温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度は温度センサによって検知され、図示しない制御部に温度情報として送られる。この温度情報に基づいて制御部が温風の温度と風量、各ＩＲヒータの温度を適宜調節することにより、様々な乾燥条件が実現される。

なお、乾燥ドラム１７６の表面温度は５０℃以上に設定してもよい。用紙１２２の裏面から加熱を行なうことによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができる。なお、乾燥ドラム１７６の表面温度の上限については、特に限定されるものではないが、乾燥ドラム１７６の表面に付着したインクをクリーニングするなどのメンテナンス作業の安全性（高温による火傷防止）の観点から７５℃以下に設定されることが好ましい。

乾燥ドラム１７６の外周面に、用紙１２２の記録面が外側を向くように（即ち、用紙１２２の記録面が凸側となるように湾曲させた状態で）保持し、回転搬送しながら乾燥することで、用紙１２２のシワや浮きの発生を防止でき、これらに起因する乾燥ムラを防止することができる。

乾燥部１１６で乾燥処理が行なわれた用紙１２２は、乾燥ドラム１７６から中間搬送部１２８を介して定着部１１８の定着ドラム１８４へ受け渡される。中間搬送部１２８の渡し胴１３０には、用紙１２２の記録面に温風を吹き付ける温風ヒータ（図示省略）を設けてもよい（第２乾燥工程）。中間搬送部１２８の渡し胴１３０に温風ヒータを設けることで、インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋにより用紙１２２にインクを吐出した直後に、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を乾燥させることができる。乾燥部１１６と中間搬送部１２８の渡し胴１３０における乾燥条件については後述する。

定着部１１８は、用紙１２２を保持して搬送する定着ドラム１８４、ローラの一例としての定着ローラ（加熱加圧ローラ）１８８、及びインラインセンサ１９０で構成されている。

定着ドラム１８４は、処理液ドラム１５４と同様に、その外周面に爪形状の保持手段（グリッパー）を備え、この保持手段によって用紙１２２の先端を保持できるようになっている。この定着ドラム１８４の回転により、用紙１２２は記録面が外側を向くようにして搬送され、この記録面に対して定着ローラ１８８による定着処理とインラインセンサ１９０による検査が行なわれる。

定着ローラ１８８は、インクを加熱加圧することによって、インク中の樹脂粒子（特に自己分散性ポリマー粒子）を溶着し、インクを皮膜化させるためのローラ部材であり、用紙１２２を加熱加圧するように構成される。

具体的には、定着ローラ１８８は、図示しないバネにより定着ドラム１８４に対して圧接するように配置されており、定着ドラム１８４との間でニップローラを構成するようになっている。定着ローラ１８８は、用紙１２２が保持された定着ドラム１８４の回転に伴って回転するように構成されている。これにより、用紙１２２は、定着ローラ１８８と定着ドラム１８４との間に挟まれ、所定のニップ圧（例えば０．１５ＭＰａ）でニップされ、定着処理が行なわれる。

また、定着ローラ１８８は、熱伝導性の良いアルミなどの金属パイプ内にハロゲンランプを組み込んだ加熱ローラによって構成され、所定の温度（例えば６０〜８０℃）に制御される。

これらの加熱ローラで用紙１２２を加熱することによって、インクに含まれる樹脂粒子のＴｇ（ガラス転移温度）以上の熱エネルギーが付与され、樹脂粒子が溶融されることにより、用紙１２２の凹凸に押し込み定着が行なわれるとともに、画像表面の凹凸がレベリングされ、光沢が得られる。

また、定着ドラム１８４と対向する位置には、多数の粒子の一例としてのマット剤粒子を付与する粒子付与装置２００が配設されている。粒子付与装置２００は、定着ドラム１８４に保持されて搬送される用紙１２２の記録面（画像形成面）に接触するローラの一例としての定着ローラ１８８と、定着ローラ１８８が用紙１２２と接触する位置よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側に配置されて定着ローラ１８８にマット剤粒子を供給する供給ユニット２０２と、を備えている。この粒子付与装置２００では、供給ユニット２０２からマット剤粒子が定着ローラ１８８の表面に供給され、定着ローラ１８８が回転することで、用紙１２２の記録面にマット剤粒子が付与されるようになっている（粒子付与工程）。この粒子付与装置２００については後述する。

インラインセンサ１９０は、用紙１２２に定着された画像について、チェックパターンや水分量、表面温度、光沢度などを計測するための計測手段であり、ＣＣＤラインセンサなどが適用される。

定着部１１８によれば、乾燥部１１６で形成された薄層の画像層内の樹脂粒子が定着ローラ１８８によって加熱加圧されて溶融されるので、用紙１２２に定着させることができる。また、定着ドラム１８４の表面温度は５０℃以上に設定され、定着ドラム１８４の外周面に保持された用紙１２２を裏面から加熱することによって乾燥が促進され、定着時における画像破壊を防止することができると共に、画像温度の昇温効果によって画像強度を高めることができる。

図１に示すように、定着部１１８の記録媒体搬送方向の下流側には排紙部１２０が設けられている。排紙部１２０は、排出トレイ１９２を備えており、この排出トレイ１９２と定着部１１８の定着ドラム１８４との間に、これらに対接するように渡し胴１９４、搬送ベルト１９６、張架ローラ１９８が設けられている。用紙１２２は、渡し胴１９４により搬送ベルト１９６に送られ、排出トレイ１９２に排出される。

また、図１には図示しないが、インクジェット記録装置１には、上記構成の他、各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋにインクを供給するインク貯留タンク、処理液付与部１１２に対して処理液を供給する手段を備えると共に、各インクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋのクリーニング（ノズル面のワイピング、パージ、ノズル吸引等）を行なうヘッドメンテナンス部や、媒体搬送路上における用紙１２２の位置を検出する位置検出センサ、装置各部の温度を検出する温度センサなどを備えている。

また、用紙１２２の両面に画像を形成する（両面印刷）する場合には、以下のような方法を実施してもよい。(１)用紙１２２の第１面を印刷した後、用紙１２２を表裏反転して同様のインクジェット記録装置に通して用紙１２２の第２面を印刷する方法、(２)用紙１２２の第１面を印刷した後、図示しない搬送手段により用紙が表裏反転し、用紙１２２のスタック位置（図１に示すインクジェット記録装置１の給紙部１１０）に戻り、用紙１２２の第２面を印刷する方法、(３) 用紙１２２の第１面を印刷した後、ユーザーが表裏を反転させて用紙１２２を再びスタック位置（図１に示すインクジェット記録装置１の給紙部１１０）に戻して第２面を印刷する方法、などである。(３)の場合は、印刷が用紙１２２の第１面なのか第２面なのかをユーザーがＰＣのインターフェイスから指示する態様が好ましい。

＜粒子付与工程及び乾燥工程の詳細＞
図２には、粒子付与工程が実施される粒子付与装置２００の詳細が示されている。
前述したように、粒子付与装置２００は、ローラの一例としての定着ローラ（加熱加圧ローラ）１８８と、定着ローラ１８８が用紙１２２と接触する位置よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側に配置された供給ユニット２０２と、を備えている。供給ユニット２０２は、多数のマット剤粒子を液体中に分散した粒子分散液を含浸させた帯状のウエブ２０４と、ウエブ２０４を背面側から定着ローラ１８８の表面に接触させるように支持する第１ロッド２０６と、ウエブ２０４の背面側が巻き掛けられると共にウエブ２０４に対してテンションをかけるための第２ロッド２０８と、を備えている。

ウエブ２０４は、背面側から第１ロッド２０６で支持されて定着ローラ１８８と接触すると共に、定着ローラ１８８と接触しない第２ロッド２０８によりテンションがかけられており、定着ローラ１８８の周方向に対して幅を持って面接触している。ウエブ２０４は、定着ローラ１８８の用紙接触面の幅方向のほぼ全長に配置されている。

ウエブ２０４は幅方向と直交する方向に移動する構成とされている。例えば、図３に示されるように、第１ロッド２０６よりもウエブ２０４の移動方向上流側に配置されてウエブ２０４を送り出す送出しローラ２１２と、第２ロッド２０８よりもウエブ２０４の移動方向下流側に配置されてウエブ２０４を巻き取る巻取りローラ２１４と、を備えている。これによって、ウエブ２０４が定着ローラ１８８と接触する位置で定着ローラ１８８の回転方向と逆方向（矢印方向）に移動する。本実施形態では、所定の通紙枚数毎にウエブ２０４を矢印方向に所定量移動させ、ウエブ２０４と定着ローラ１８８との接触面を更新するようになっている。

その際、第１ロッド２０６よりも定着ローラ１８８の回転方向上流側のウエブ２０４と定着ローラ１８８との間に粒子分散液２１０Ｌによるビードが形成され、定着ローラ１８８にマット剤粒子２１０Ｐを安定的に供給することができる。

ウエブ２０４としては、粒子分散液（多数のマット剤粒子が分散された液体）を含浸させることが可能な布材などが用いられている。布材としては、不織布などが用いられる。

粒子分散液に用いられる粒子（マット剤粒子）としては、例えば、プラスチック（例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン）などが好ましい。粒子分散液に用いられる液体としては、例えば、シリコーンオイルなどの離型剤が好ましい。粒子の粒径としては、１０〜５０μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましく、１５〜３０μｍがさらに好ましくい。また、液体として、シリコーンオイルを用いることで、用紙１２２の記録面（画像形成面）に付与されたときに、画像の光沢度を確保することができると共に、画像の定着ローラ１８８へのオフセットを抑制することができる。

多数のマット剤粒子が分散された粒子分散液を用いることで、粉体粒子（パウダー）を定着ローラ１８８、用紙１２２の記録面に直接供給する場合に比べて、インクジェット記録装置１内に粉体粒子が舞うことがないため、インクジェット記録装置１内の汚染が低減される。

また、粒子分散液として、オイルのような分散媒を用紙１２２の記録面に過剰に付与してしまうと、光沢ムラや濃度ムラ（処理剤やインクはじき起因）が問題となるが、粒子分散液を含浸させたウエブ２０４を接触させて定着ローラ１８８に供給することで、粒子を濃縮した状態で定着ローラ１８８に供給することが可能となる。他の塗布ローラやブレードによる供給と比較し、分散媒量を減らすことができる。また、粒子分散液を直接塗布する方式だと定着ローラ１８８上で液がはじかれてしまい、均一塗布が難しいが、粒子分散液を含浸させたウエブ２０４を接触させることで、分散媒量を減らし、粒子が濃縮される効果もあいまって、定着ローラ１８８へのマット剤粒子のほぼ均一な塗布が可能となる。

この粒子付与装置２００では、マット剤粒子が液体中に分散された粒子分散液２１０Ｌを含浸させたウエブ２０４を定着ローラ１８８に接触させることによって、ウエブ２０４から定着ローラ１８８にマット剤粒子２１０Ｐが付与（第１転写）され、その後、定着ローラ１８８に供給されたマット剤粒子２１０Ｐは、定着ローラ１８８の回転により、定着ドラム１８４上の用紙１２２の記録面（画像形成面）に転写付与（第２転写）される。

用紙１２２の画像部はインク膜の粘着力により定着ローラ１８８からマット剤粒子２１０Ｐが転写されやすいのに対し、用紙１２２の非画像部は定着ローラ１８８からマット剤粒子２１０Ｐが転写されにくいため、用紙１２２の画像部に選択的にマット剤粒子２１０Ｐが付与される。

ウエブ２０４の移動方向と定着ローラ１８８の回転方向は、逆にする方が好ましい。これにより、ウエブ２０４からマット剤粒子を定着ローラ１８８が掻き取る効果が得られる。なお、ウエブ２０４の移動方向と定着ローラ１８８の回転方向は、同方向としてもよい。

次に、前述した乾燥部１１６及び中間搬送部１２８で実施される乾燥工程について説明する。
スタッカーブロッキングはコート層を持つ用紙１２２で顕著に生じる現象であるから、ここでは用紙１２２がコート紙であるものとする。
（残水量）
図４〜図７は、２種の用紙（薄紙：ＯＫトップコート１５７ｇｓｍと厚紙：アイベスト３１０ｇｓｍ）を用いた場合に、乾燥工程を経た後のインクの残水量に対する用紙上の粒子数密度および粒子の用紙に対する埋込み深さを示したものである。図４、図５には、厚紙（アイベスト３１０ｇｓｍ）を用いた場合のインクの残水量に対する用紙上の粒子数密度および粒子の用紙に対する埋込み深さが示されており、図６、図７には、薄紙（ＯＫトップコート１５７ｇｓｍ）を用いた場合のインクの残水量に対する用紙上の粒子数密度および粒子の用紙に対する埋込み深さが示されている。ここで、用紙１２２に吐出するインクとして、水性インクが用いられている。用紙１２２におけるインクの残水量は、カールフィッシャー水分量計で測定した値である。また、「インクの残水量」とは、用紙１２２に含まれる水分量と用紙１２２に当初から含まれていた水分量との差である。

図４〜図７に示されるように、薄紙と厚紙のどちらの紙種においても、乾燥条件が弱いほど（インクの残水量が多いほど）、用紙上のマット剤粒子の粒子数密度が高い。すなわち、乾燥工程を経た後の用紙１２２におけるインクの残水量が多いほど、用紙上の表面インク層が柔らかいために、マット剤粒子が吸着しやすいことが推測される。

表１には、上記実験におけるスタッカーブロッキングの評価結果が示されている。評価は下記基準に従って用紙上の画像部破壊の程度を目視で判定している。ここで、薄紙（ＯＫトップコート１５７ｇｓｍ）では、両面印刷１０００枚中にスタッカーブロッキングの発生がない場合を「○」、両面印刷１０００枚中にスタッカーブロッキングの発生がある場合を「×」としている。また、厚紙（アイベスト３１０ｇｓｍ）では、両面印刷 ２００枚中にスタッカーブロッキングの発生がない場合を「○」、両面印刷 ２００枚中にスタッカーブロッキングの発生がある場合を「×」としている。

表１に示されるように、スタッカーブロッキングの評価結果が「○」となる条件は、どちらの紙種ともインクの残水量が１．０〜４．０ｇ／ｍ^２である。インクの残水量が１０．０ｇ／ｍ^２（未乾燥状態）では、他の乾燥条件に比べて粒子数密度は大きいものの、用紙のコート層に浸透した水分によって画像が膨張しているため、画像部同士の密着が生じ易くなり、スタッカーブロッキングが発生してしまう。

このため、乾燥工程を経た後のインクの残水量は、実現可能なインクの残水量である１．０ｇ／ｍ^２以上、スタッカーブロッキングが発生しなかった条件である４．０ｇ／ｍ^２以下を実現するのが好適である。言い換えると、乾燥工程における乾燥条件は、インクの残水量（用紙に含まれる水分量と用紙に当初から含まれていた水分量との差）が１．０ｇ／ｍ^２以上４．０ｇ／ｍ^２以下となるように乾燥することが好ましい。

このような乾燥工程における乾燥条件は、例えば、乾燥ドラム１７６の加熱温度と、複数のＩＲヒータ１７８の温度、温風ヒータ１８０による温風の温度と風量、中間搬送部１２８の渡し胴１３０の温風ヒータ等による温風の温度と風量などを調節することにより実施される。

（最低造膜温度ＭＦＴ）
図８には、インクに種々の溶剤を含ませた場合のラテックス（樹脂粒子）の最低造膜温度ＭＦＴに対する、耐擦性の評価結果が示されている。図８に示されるように、最低造膜温度ＭＦＴが高いほど、定着部１１８でのインクの成膜が不十分であることによって耐擦性が悪化していると推測される。より多数のマット剤粒子を付与する目的では、インクの成膜性を悪くさせておいて、用紙１２２の画像部とマット剤粒子との密着性を向上させたほうが良いと推測される。したがって、乾燥工程を経た後で用紙１２２の表面インク層の温度Ｔｓは、Ｔｓ＜ＭＦＴを満たす必要がある。さらに、定着部１１８の定着ローラ１８８の表面温度Ｔｒは、Ｔｒ＜ＭＦＴを満たす必要がある。

（表面インク層に含まれる溶剤量）
図９には、乾燥工程における乾燥条件の強弱に対する用紙層別の単位面積あたりの水溶性溶剤の重量が示されている。ここでは、用紙における表面インク層、表面コート層、原紙層における単位面積あたりの水溶性溶剤の重量が示されている。図９に示されるように、用紙へのインク吐出直後の全水溶性溶剤の重量１．９３ｇ／ｍ^２（１００％）に対し、用紙上の表面インク層における水溶性溶剤の重量は、弱乾燥条件（水分量４．０ｇ／ｍ^２相当）で０．７８ｇ／ｍ^２（４０％）となっており、強乾燥条件（水分量１．０相当）では０．５１ｇ／ｍ^２（２６％）となっている。この範囲でスタッカーブロッキングのレベルが良好となる（表１参照）。

乾燥工程を経た後の用紙１２２上の表面インク層における残水量のほかに、水溶性溶剤の量が多いほど、用紙上の表面インク層が柔らかいためにマット剤粒子が付着（吸着）しやすいことも推測される。したがって、インク吐出直後の用紙上の表面インク層に含まれる単位面積あたりの水溶性溶剤の重量Ｍ_１と、乾燥工程を経た後で表面インク層に含まれる単位面積あたりの水溶性溶剤の重量Ｍ_２との関係が、０．２５＜Ｍ_２／Ｍ_１＜０．５０を満たすことで、好適なマット剤粒子転写を実現することができる。Ｍ_２／Ｍ_１が０．２５以下であると、乾燥工程を経た後の表面インク層に含まれる水溶性溶剤の量が少なくなりすぎ、マット剤粒子が付着しにくくなる。また、Ｍ_２／Ｍ_１が０．５０以上であると、乾燥工程を経た後の表面インク層に含まれる水溶性溶剤の量が多いため、画像部同士の密着が生じやすくなり、スタッカーブロッキングが生じやすくなる。

＜作用・効果＞
図１に示されるように、給紙部１１０から給紙された用紙１２２は、回転する給紙胴１５２及び処理液ドラム１５４の外周面に沿って搬送される。処理液付与部１１２では、処理液塗布装置１５６が、処理液ドラム１５４の外周面に沿って搬送される用紙１２２の記録面（画像形成面）に処理液を塗布する。

さらに、処理液が塗布された用紙１２２は、中間搬送部１２４を介して描画ドラム１７０の外周面に沿って搬送される。描画部１１４では、各色のインクジェットヘッド１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋが、描画ドラム１７０によって搬送される用紙１２２の記録面にインクを吐出して用紙１２２に画像を形成する（吐出工程）。その際、処理液付与部１１２で予め記録面に付与された処理液にインクが接触し、インク中に分散する顔料、樹脂粒子が凝集し、凝集体が形成される。これにより、用紙１２２上での顔料流れなどが防止され、用紙１２２の記録面に画像が形成される。

また、記録面に画像が形成された用紙１２２は、中間搬送部１２６を介して乾燥ドラム１７６の外周面に沿って搬送される。乾燥部１１６では、ＩＲヒータ１７８の熱及び温風ヒータ１８０から噴き出される温風により、インク吐出後に乾燥ドラム１７６により搬送される用紙１２２に含まれる水分を乾燥させ、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を減少させる（第１乾燥工程）。

さらに、用紙１２２は、中間搬送部１２８を介して定着ドラム１８４の外周面に沿って搬送される。中間搬送部１２８では、用紙１２２の記録面に温風ヒータ（図示省略）から温風が吹き付けられることで、インク吐出後に用紙１２２に含まれる水分を乾燥させ、凝集作用により分離された溶媒に含まれる水分を減少させる（第２乾燥工程）。

このような乾燥部１１６及び中間搬送部１２８を用紙１２２が通過し、インク吐出後に用紙１２２に含まれる水分が減少することで、用紙１２２におけるインクの残水量（用紙に含まれる水分量と用紙に当初から含まれていた水分量との差）が１．０ｇ／ｍ^２以上４．０ｇ／ｍ^２以下となる。

定着部１１８では、定着ドラム１８４と定着ローラ１８８に圧接することで用紙１２２に形成された画像を用紙１２２に定着する。

定着部１１８には、粒子付与装置２００が設けられており、図２及び図３に示されるように、ウエブ２０４が第１ロッド２０６により定着ローラ１８８に接触するように支持されると共に、第２ロッド２０８によりウエブ２０４にテンションがかけられている。この状態で、ウエブ２０４が送出しローラ２１２により送り出され、巻取りローラ２１４により巻き取られることにより、ウエブ２０４が矢印方向に移動している。

この粒子付与装置２００では、マット剤粒子を液体中に分散させた粒子分散液２１０Ｌが含浸されたウエブ２０４を定着ローラ１８８に接触させることによって、ウエブ２０４から定着ローラ１８８にマット剤粒子２１０Ｐが付与（第１転写）され、その後、定着ローラ１８８に供給されたマット剤粒子２１０Ｐは、定着ローラ１８８の回転により、定着ドラム１８４上の用紙１２２の記録面に転写付与（第２転写）される（粒子付与工程）。

用紙１２２の画像部はインク膜の粘着力により定着ローラ１８８からマット剤粒子２１０Ｐが転写されやすいのに対し、用紙１２２の非画像部は定着ローラ１８８からマット剤粒子２１０Ｐが転写されにくいため、用紙１２２の画像部に選択的にマット剤粒子２１０Ｐが付与される。なお、図２では、マット剤粒子２１０Ｐが用紙１２２の画像部に付与されているが、マット剤粒子２１０Ｐは、粉体粒子のみからなるマット剤粒子ではなく、液体も付着している。

さらに、図１に示されるように、定着部１１８では、定着ドラム１８４に保持された用紙１２２はインラインセンサ１９０の対向部を通過し、通過する用紙１２２上のチェックパターンや水分量、表面温度、光沢度等が計測される。

また、インラインセンサ１９０によって計測された用紙１２２は、渡し胴１９４及び搬送ベルト１９６により搬送され、排出トレイ１９２に排出される。

このようなインクジェット記録装置１では、乾燥工程によって、用紙１２２におけるインクの残水量（用紙に含まれる水分量と用紙に当初から含まれていた水分量との差）が１．０ｇ／ｍ^２以上４．０ｇ／ｍ^２以下となるように乾燥させ、粒子付与工程によって、定着ドラム１８４に保持された用紙１２２の記録面（画像形成面）にマット剤粒子を付着する。すなわち、乾燥工程を経た後における用紙１２２に含まれる水分量と用紙１２２に当初から含まれていた水分量との差を多くすることで、用紙１２２上の表面インク層を柔らかい状態に保ち、より多くの粒子を効率よく用紙１２２の記録面に安定的に付着させることができる。このため、用紙１２２が排出トレイ１９２等の積載部に積載されたときに、スタッカーブロッキングの発生を抑制することができる。

また、乾燥工程の後で、用紙１２２上の表面インク層の温度Ｔ_Ｓとインク中の樹脂粒子の最低造膜温度ＭＦＴとの関係が、Ｔ_Ｓ＜ＭＦＴを満たすように、最低造膜温度ＭＦＴよりも低い温度で乾燥させることで、インクの成膜が完成せず、用紙１２２の画像部とマット剤粒子の密着性が良好な条件の下でより多くのマット剤粒子を用紙１２２の画像部に付着させることができる。

また、インク中の樹脂粒子の最低造膜温度ＭＦＴと定着ローラ１８８の温度Ｔｒとの関係が、Ｔｒ＜ＭＦＴを満たす（定着ローラ１８８によって最低造膜温度ＭＦＴよりも低い温度で用紙１２２の画像部を定着する）ことによって、インクの成膜が完成せず、用紙１２２の画像部とマット剤粒子の密着性が良好な条件の下でより多くのマット剤粒子を用紙１２２の画像部に付着させることができる。

さらに、インク吐出直後の用紙１２２上の表面インク層に含まれる単位面積あたりの水溶性溶媒の重量Ｍ_１と、乾燥工程の後で表面インク層に含まれる単位面積あたりの水溶性溶媒の重量Ｍ_２との関係が、０．２５＜Ｍ_２／Ｍ_１＜０．５０を満たすように、乾燥工程の後の用紙１２２上の表面インク層に含まれる水溶性溶媒の量を多くする。これによって、用紙１２２上の表面インク層を柔らかい状態に保ち、より多くのマット剤粒子を用紙１２２の画像部に付着させることができる。

また、粒子付与装置２００では、元々インクジェット記録装置１に使用されている定着ローラ１８８を用いて用紙１２２の記録面にマット剤粒子を付与することで、部品点数を削減できると共に、用紙１２２への定着性能を確保することができる。

＜その他＞
以上、本発明の実施形態について記述したが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

上述した実施形態の粒子付与装置は、ローラの一例として定着ローラ１８８が用いられているが、これに限定されず、専用のローラを用いてもよい。また、ウエブ２０４を送り出す送出しローラ２１２と、ウエブ２０４を巻き取る巻取りローラ２１４などは、上述した実施形態の構成に限定されず、変更可能である。

また、例えば上記実施形態では水を溶媒として使用する水性インクを用いたインクジェット方式の画像形成装置を例に挙げたが、吐出される液は画像記録・文字印刷用などのインクに限定されず、記録媒体に染み込む溶媒あるいは分散媒を使用している液体であれば種々の吐出液に応用することができる。

１ インクジェット記録装置
１１４ 描画部
１１６ 乾燥部
１１８ 定着部
１２２ 用紙（記録媒体）
１７２Ｃ、１７２Ｍ、１７２Ｙ、１７２Ｋ インクジェットヘッド
１７６ 乾燥ドラム
１７８ ヒータ
１８０ 温風ヒータ
１８４ 定着ドラム
１８８ 定着ローラ（ローラ）
２００ 粒子付与装置
２０４ ウエブ
２１０Ｐ マット剤粒子
２１０Ｌ 粒子分散液

Claims (4)

1. 記録媒体に水性のインクを吐出して画像を形成する吐出工程と、
   前記吐出工程の後で、前記記録媒体に含まれる水分量と前記記録媒体に当初から含まれていた水分量との差が１．０ｇ／ｍ^２以上４．０ｇ／ｍ^２以下となるように乾燥する乾燥工程と、
   前記乾燥工程の後で、多数の粒子をローラの表面に供給し、前記ローラを介して前記粒子を前記記録媒体の画像が形成された面に付与する粒子付与工程と、
   を有する画像形成方法。
2. 前記インクが、少なくとも樹脂粒子と水溶性溶媒を含み、
   前記乾燥工程の後で、前記記録媒体上の前記インクが吐出された表面インク層の温度Ｔ_Ｓと、前記インク中の前記樹脂粒子の最低造膜温度ＭＦＴとの関係が、
   Ｔ_Ｓ＜ＭＦＴ
   を満たす請求項１に記載の画像形成方法。
3. 前記ローラが、前記記録媒体上に形成された画像を定着する加熱加圧ローラであり、
   前記粒子付与工程は、前記粒子を前記加熱加圧ローラの表面に供給し、前記加熱加圧ローラを前記記録媒体に押圧する工程を備え、
   前記最低造膜温度ＭＦＴと前記加熱加圧ローラの温度Ｔｒとの関係が、
   Ｔｒ＜ＭＦＴ
   を満たす請求項２に記載の画像形成方法。
4. 前記吐出工程において、前記記録媒体上に前記インクが吐出された直後の表面インク層に含まれる単位面積あたりの前記水溶性溶媒の重量Ｍ_１と、前記乾燥工程の後で前記表面インク層に含まれる単位面積あたりの前記水溶性溶媒の重量Ｍ_２との関係が、
   ０．２５＜Ｍ_２／Ｍ_１＜０．５０
   を満たす請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の画像形成方法。

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