JP2015145117A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】無機粒子を含む前処理液を用いずに、滲みの発生を抑制することが可能な画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】画像形成装置10は、中間転写ベルト11と、中間転写ベルト11に第一の溶媒を塗布するインクジェットヘッド12と、インクジェットインクを吐出させて、紙Pに塗布された第一の溶媒に付着させるインクジェットヘッド13を有し、インクジェットインクは、第二の溶媒、樹脂及び色材を含み、第二の溶媒は、第一の溶媒に可溶であり、樹脂は、第一の溶媒に不溶であり、第二の溶媒に可溶であり、第一の溶媒に付着したインクジェットインクを紙Pに転写する前に、中間転写ベルト11に塗布された第一の溶媒及び第一の溶媒に付着した第二の溶媒の少なくとも一部を除去する液体除去ウェブ14をさらに有する。【選択図】図8

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。
インクジェットインクは、一般に、記録媒体に付着すると、滲みが発生しやすい。例えば、インクジェットインクは、普通紙に付着すると、パルプの繊維目に沿ってインクジェットインクが拡散して、滲みが発生しやすい。インクジェットインクの滲みが発生すると、画像濃度が低下したり、画像のエッジがぼけたりするため、画像劣化の原因となる。
特許文献1には、前処理液を印刷媒体へ塗布した後、顔料および溶剤を少なくとも含んでなる油性インクを印刷媒体上へ吐出させることにより印刷を行う油性インクジェット印刷方法が開示されている。このとき、前処理液は、平均粒子径が1μm以上20μm以下の無機粒子および溶剤を少なくとも含んでなり、前処理液の溶剤の溶解度パラメータ(SP値)と油性インクの溶剤の溶解度パラメータ(SP値)との差が1.0(cal/cm1/2以上である。
しかしながら、前処理液が無機粒子を含むため、コストが上昇し、印刷媒体が透明フィルムである場合、印刷媒体の透明度が低下するという問題がある。
本発明の一態様は、上記従来技術が有する問題に鑑み、無機粒子を含む前処理液を用いずに、滲みの発生を抑制することが可能な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。
本発明の一態様は、画像形成装置において、中間転写体と、該中間転写体に第一の溶媒を塗布する塗布手段と、インクジェットインクを吐出させて、該中間転写体に塗布された第一の溶媒に付着させる吐出手段と、該第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する転写手段を有し、前記インクジェットインクは、第二の溶媒、樹脂及び色材を含み、前記第二の溶媒は、前記第一の溶媒に可溶であり、前記樹脂は、前記第一の溶媒に不溶であり、前記第二の溶媒に可溶であり、前記第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する前に、前記中間転写体に塗布された第一の溶媒及び前記第一の溶媒に付着した第二の溶媒の少なくとも一部を除去する液体除去機構をさらに有する。
本発明の一態様は、画像形成方法において、中間転写体に第一の溶媒を塗布する工程と、インクジェットインクを吐出させて、該中間転写体に塗布された第一の溶媒に付着させる工程と、該第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する工程を有し、前記インクジェットインクは、第二の溶媒、樹脂及び色材を含み、前記第二の溶媒は、前記第一の溶媒に可溶であり、前記樹脂は、前記第一の溶媒に不溶であり、前記第二の溶媒に可溶であり、前記第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する前に、前記中間転写体に塗布された第一の溶媒及び前記第一の溶媒に付着した第二の溶媒の少なくとも一部を除去する工程をさらに有する。
本発明の一態様によれば、無機粒子を含む前処理液を用いずに、滲みの発生を抑制することが可能な画像形成方法及び画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。
本発明の画像形成方法の第一の実施形態を示す模式図である。 第一の溶媒、第二の溶媒及び樹脂を選択する方法の一例を示す概念図である。 第一の溶媒、第二の溶媒及び樹脂を選択する方法の他の例を示す概念図である。 図1の画像形成方法で用いられる液体吸収部材を示す模式図である。 図4の液体吸収部材の変形例を示す模式図である。 図4の液体吸収部材の変形例を示す模式図である。 本発明の画像形成方法の第二の実施形態で用いられる液体非吸収部材を示す模式図である。 本発明の画像形成装置の第一の実施形態を示す模式図である。 本発明の画像形成装置の第二の実施形態を示す模式図である。 本発明の画像形成装置の第三の実施形態を示す模式図である。
次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
図1に、本発明の画像形成方法の第一の実施形態を示す。
まず、中間転写体としてのシート状の弾性部材Eの全面に第一の溶媒Sを塗布する(図1(a)参照)。
次に、インクジェットインクIを吐出させて、弾性部材Eに塗布された第一の溶媒Sに付着させる(図1(b)参照)。このとき、インクジェットインクIは、第二の溶媒、樹脂及び色材を含み、第二の溶媒は、第一の溶媒Sに可溶であり、樹脂は、第一の溶媒Sに不溶であり、第二の溶媒に可溶である。このため、第一の溶媒Sは、インクジェットインクIを滴下すると、樹脂を析出させることが可能である。
インクジェットインクIが第一の溶媒Sに付着すると、直ちに、インクジェットインクI中の第二の溶媒が第一の溶媒S中に拡散して、第一の溶媒と第二の溶媒が混和した混和溶媒S'となり、粘度が増大したインクジェットインクI'が生成する(図1(c)参照)。その際、インクジェットインクI中の樹脂は、第一の溶媒Sに溶解しないため、樹脂及び色材は、第一の溶媒S中に拡散しにくい。その結果、粘度が増大したインクジェットインクI'中の樹脂及び色材が拡散しにくくなり、滲みの発生を抑制することができる。
さらに、粘度が増大したインクジェットインクI'を紙Pに転写する(図1(d)参照)。粘度が増大したインクジェットインクI'は、弾性部材Eとの間の混和溶媒S'が遮蔽層となるため、転写性を向上させることができる。このとき、紙Pに転写された粘度が増大したインクジェットインクI'は、樹脂及び色材が拡散しにくいため、滲みの発生をさらに抑制することができる。その後、紙Pに転写された粘度が増大したインクジェットインクI'に残留した混和溶媒S'が蒸発又は紙Pの内部に拡散するため、粘度が増大したインクジェットインクI'は固化して紙Pに定着する。その結果、画像濃度が高く、鮮鋭な画像を形成することができる。また、画像形成装置の構成を簡便にすることができる。
第一の溶媒Sの25℃における粘度は、通常、30mPa・s以下である。これにより、弾性部材Eの移動速度が500mm/s以上の高速で、液膜の厚さのムラが平均厚さ±30%以下の均一になるように第一の溶媒Sを塗布することができる。
インクジェットインクI及び第二の溶媒の25℃における粘度は、通常、30mPa・s以下である。これにより、インクジェットヘッドを用いて、インクジェットインクIを吐出させることができる。
このため、第二の溶媒が第一の溶媒S中に拡散する拡散速度は、樹脂及び色材が第一の溶媒S中に拡散する拡散速度と比較して十分に大きくなる。その結果、図1(b)の状態で、樹脂及び色材が第一の溶媒S中に拡散する前に、第二の溶媒が第一の溶媒S中に拡散し、インクジェットインクIの第一の溶媒Sとの接触面の近傍に、粘度が増大した領域が形成され、樹脂及び色材の第一の溶媒S中への拡散を抑制することができる。
液体同士の拡散における拡散係数は、通常、1×10−9/s程度である。第二の溶媒の第一の溶媒S中への拡散における拡散係数も同等であるとすると、拡散方程式を基に計算することにより、インクジェットインクIが第一の溶媒Sに付着してから、粘度が増大したインクジェットインクI'中の第二の溶媒の濃度がインクジェットインクI中の第二の溶媒の濃度の半分程度になるのに十数ミリ秒から百数十ミリ秒かかることがわかる。これにより、インクジェットインクIの粘度を高速で増大させることができ、弾性部材Eの移動速度が500mm/s以上の高速で画像を形成することができる。
第二の溶媒が第一の溶媒S中に拡散する拡散速度が大きい程、第一の溶媒SにインクジェットインクIが付着した際、樹脂及び色材の第一の溶媒S中への拡散を抑制することができる。即ち、第二の溶媒の第一の溶媒S中への拡散における拡散係数は、画像形成装置内で実際に画像を形成する条件において、1×10−9〜1×10−11/sであることが好ましい。このとき、拡散係数は、温度及び粘度に依存し、粘度は、温度に依存する。
弾性部材Eに第一の溶媒Sを塗布する領域は、インクジェットインクIを付着させる領域と略同一であることが好ましい。これにより、第一の溶媒Sの使用量を低減することができる。また、第一の溶媒Sの紙Pへの転移を抑制することができる。
なお、弾性部材Eは、表面が粗面化されていてもよい。
また、弾性部材Eの代わりに、ローラ状の弾性部材、複数のローラにより支持されているベルト状の弾性部材等を用いてもよい。
本実施形態において、第二の溶媒は、第一の溶媒Sに可溶であり、樹脂は、第一の溶媒Sに不溶であり、第二の溶媒に可溶であることが必須条件である。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において、第二の溶媒が第一の溶媒に可溶であるとは、25℃、1barの環境下、ガラス瓶に第一の溶媒と第二の溶媒を質量比1:1で攪拌した後、30分間静置した場合に、透明で分離していない状態をいう。
また、本明細書及び特許請求の範囲において、樹脂が第一の溶媒に不溶であるとは、25℃、1barの環境下、ガラス瓶に第一の溶媒と樹脂を質量比99:1で攪拌した後、1時間静置した場合に、ガラス瓶内に固形物が認められる状態をいう。
さらに、本明細書及び特許請求の範囲において、樹脂が第二の溶媒に可溶であるとは、25℃、1barの環境下、ガラス瓶に第二の溶媒と樹脂を質量比99:1で透明になるまで加熱攪拌した後、1週間静置した場合に、ガラス瓶の底部に沈殿物が発生していない状態をいう。
さて、可溶及び不溶の目安となる特性値として、溶解度パラメータ(SP値)がある。一般に、SP値の差が小さい程、溶解しやすくなり、SP値の差が大きい程、溶解しにくくなる傾向がある。
図2及び図3に、第一の溶媒、第二の溶媒及び樹脂を選択する方法を示す。
図2においては、樹脂のSP値が11.0(cal/cm0.5であり、樹脂が可溶である溶媒のSP値の範囲が9.0〜12.0(cal/cm0.5である。ここで、第二の溶媒として、SP値が9.5(cal/cm0.5である溶媒を選択すれば、樹脂は、第二の溶媒に可溶である。また、第二の溶媒が可溶である溶媒のSP値の範囲が7.0〜11.0(cal/cm0.5である。ここで、第一の溶媒として、SP値が8.0(cal/cm0.5である溶媒を選択すると、第二の溶媒は、第一の溶媒に可溶であると共に、樹脂は、第一の溶媒に不溶である。
図3においては、樹脂のSP値が11.0(cal/cm0.5であり、樹脂が可溶である溶媒のSP値の範囲が9.0〜12.0(cal/cm0.5である。ここで、第二の溶媒として、SP値が10.0(cal/cm0.5である溶媒を選択すれば、樹脂は、第二の溶媒に可溶である。また、第二の溶媒が可溶である溶媒のSP値の範囲が9.0〜17.0(cal/cm0.5である。ここで、第一の溶媒として、SP値が16.0(cal/cm0.5である溶媒を選択すると、第二の溶媒は、第一の溶媒に可溶であると共に、樹脂は、第一の溶媒に不溶である。
なお、第二の溶媒のSP値は、樹脂が可溶であるSP値の範囲の下限よりも少し高い、又は、樹脂が可溶であるSP値の範囲の上限よりも少し低いことが好ましい。これにより、第一の溶媒Sに付着したインクジェットインクIの粘度を短時間で増大させることができる。これは、第二の溶媒が第一の溶媒S中に拡散することにより、一気に樹脂が析出するためであると考えられる。
また、第一の溶媒SのSP値は、樹脂が可溶であるSP値の範囲の下限又は上限との差が大きいことが好ましい。これにより、第一の溶媒Sに付着したインクジェットインクIの粘度を短時間で増大させることができる。これは、若干ながら、インクジェットインクI中に第一の溶媒Sが拡散して、樹脂が析出しやすくなるためであると考えられる。
なお、SP値のみで、可溶及び不溶を全て説明できないが、SP値の概念が当てはまる材料の組み合わせにおいては、上記の概念で材料を選択することが望ましい。
本実施形態においては、粘度が増大したインクジェットインクI'を紙Pに転写する前に、混和溶媒S'の少なくとも一部を除去する。具体的には、第一の溶媒S及び第二の溶媒を吸収するローラ状の液体吸収部材Aを弾性部材Eに接触させた状態、又は、液体吸収部材Aが混和溶媒S'に接触するように弾性部材Eに近接させた状態で回転させることにより、混和溶媒S'の少なくとも一部を液体吸収部材Aに吸収させる(図4参照)。このとき、粘度が増大したインクジェットインクI'は、樹脂同士が強固なネットワークを形成しているため、粘度が増大したインクジェットインクI'に液体吸収部材Aが接触しても、画像の乱れが発生することを抑制できる。
前述したように、インクジェットインクIが第一の溶媒Sに付着してから、粘度が増大したインクジェットインクI'中の第二の溶媒の濃度がインクジェットインクI中の第二の溶媒の濃度の半分程度になるのに十数ミリ秒から百数十ミリ秒かかる。
弾性部材Eに塗布された第一の溶媒SにインクジェットインクIが付着してから粘度が増大したインクジェットインクI'に液体吸収部材Aが接触するまでの時間は、通常、十数ミリ秒から百数十ミリ秒以上である。弾性部材Eに塗布された第一の溶媒SにインクジェットインクIが付着してから粘度が増大したインクジェットインクI'に液体吸収部材Aが接触するまでの時間が十数ミリ秒から百数十ミリ秒未満であると、画像の乱れが発生することがある。
液体吸収部材Aは、一定の容量以上の第一の溶媒S及び第二の溶媒を吸収することができないため、液体吸収部材Aを定期的に交換することが好ましい。
液体吸収部材Aによる第一の溶媒S及び第二の溶媒の吸収は、毛管力に依存しているため、液体吸収部材Aは、多孔質体であることが好ましい。
液体吸収部材Aの液体を吸収する側の表面エネルギーが弾性部材Eの第一の溶媒Sが塗布される側の表面エネルギーよりも小さいことが好ましい。これにより、弾性部材Eに形成された粘度が増大したインクジェットインクI'が液体吸収部材Aに転写されて、画像の乱れが発生することを抑制できる。
液体吸収部材Aと弾性部材Eの摩擦の低減等を考慮すると、液体吸収部材Aの回転方向は、弾性部材Eとの接触面又は近接面において、弾性部材Eの移動方向に対して順方向であることが好ましい。一方、液体吸収部材A及び弾性部材Eの表面エネルギー、タック性、弾性、接触圧力、粘度が増大したインクジェットインクI'の物性等を考慮すると、液体吸収部材Aの回転方向は、弾性部材Eとの接触面又は近接面において、弾性部材Eの移動方向に対して逆方向であってもよい。
液体吸収部材Aは、複数個設置されていてもよい。
なお、液体吸収部材Aの代わりに、複数のローラにより支持されているベルト状の液体吸収部材を用いてもよい。
また、液体吸収部材Aを回転させる代わりに、ウェブ状の液体吸収部材A'を搬送してもよい(図5参照)。
さらに、液体吸収部材Aを定期的に交換する代わりに、液体吸収部材Aにローラ状の液体回収部材Rを加圧接触させた状態で回転させることにより、液体吸収部材Aが吸収した混和溶媒S'の少なくとも一部を放出させて回収してもよい(図6参照)。
このとき、液体吸収部材Aにブレード状のクリーニング部材Cを接触させることにより、弾性部材Eに形成された粘度が増大したインクジェットインクI'が液体吸収部材Aに転写されても、弾性部材Eの汚染を抑制することができる。
液体回収部材Rと液体吸収部材Aの摩擦の低減等を考慮すると、液体回収部材Rの回転方向は、液体吸収部材Aとの接触面において、液体吸収部材Aの回転方向に対して順方向であることが好ましい。一方、液体回収部材R及び液体吸収部材Aの表面エネルギー、タック性、弾性、接触圧力等を考慮すると、液体回収部材Rの回転方向は、液体吸収部材Aとの接触面において、液体吸収部材Aの回転方向に対して逆方向であってもよい。
なお、液体回収部材Rの代わりに、複数のローラにより支持されているベルト状の液体回収部材、ブレード状の液体回収部材等を用いてもよい。
また、クリーニング部材Cの代わりに、ローラ状のクリーニング部材、複数のローラにより支持されているベルト状のクリーニング部材等を用いてもよい。
さらに、クリーニング部材Cは、液体回収部材を兼ねることもできる。
次に、本発明の画像形成方法の第二の実施形態を説明する。
本実施形態においては、第一の溶媒S及び第二の溶媒を吸収しないローラ状の液体非吸収部材Nを弾性部材Eに接触させた状態、又は、液体非吸収部材Nが混和溶媒S'に接触するように弾性部材Eに近接させた状態で回転させることにより、混和溶媒S'の少なくとも一部を液体非吸収部材Nに転移させる(図7参照)。これにより、粘度が増大したインクジェットインクI'を紙Pに転写する前に、混和溶媒S'の少なくとも一部を除去することができる。このとき、粘度が増大したインクジェットインクI'は、樹脂同士が強固なネットワークを形成しているため、液体非吸収部材Nが粘度が増大したインクジェットインクI'に接触しても、画像の乱れが発生することを抑制できる。
また、液体非吸収部材Nにローラ状の液体回収部材R'を加圧接触させた状態で回転させることにより、液体非吸収部材Nに転移した混和溶媒S'の少なくとも一部を堰き止めて回収する。
さらに、液体非吸収部材Aにブレード状のクリーニング部材C'が接触させることにより、弾性部材Eに形成された粘度が増大したインクジェットインクI'が液体非吸収部材Nに転写されても、弾性部材Eの汚染を抑制することができる。
液体非吸収部材Nの混和溶媒S'が転移する側の表面エネルギーが弾性部材Eの第一の溶媒Sが塗布される側の表面エネルギーよりも小さいことが好ましい。これにより、弾性部材Eに形成された粘度が増大したインクジェットインクI'が液体非吸収部材Nに転写されて、画像の乱れが発生することを抑制できる。
混和溶媒S'の転移のしやすさを考慮すると、液体非吸収部材Nの回転方向は、弾性部材Eとの接触面又は近接面において、弾性部材Eの移動方向に対して逆方向であることが好ましい。一方、液体非吸収部材N及び弾性部材Eの表面エネルギー、タック性、弾性、接触圧力、粘度が増大したインクジェットインクI'の物性等を考慮すると、液体非吸収部材Nの回転方向は、弾性部材Eとの接触面又は近接面において、弾性部材Eの移動方向に対して順方向であってもよい。
液体非吸収部材Nは、複数個設置されていてもよい。
なお、液体非吸収部材Nの代わりに、複数のローラにより支持されているベルト状の液体非吸収部材を用いてもよい。
液体回収部材R'と液体非吸収部材Nの摩擦の低減等を考慮すると、液体回収部材R'の回転方向は、液体非吸収部材Nとの接触面において、液体非吸収部材Nの回転方向に対して順方向であることが好ましい。一方、液体回収部材R'及び液体非吸収部材Nの表面エネルギー、タック性、弾性、接触圧力等を考慮すると、液体回収部材R'の回転方向は、液体非吸収部材Nとの接触面において、液体非吸収部材Nの回転方向に対して逆方向であってもよい。
液体回収部材R'を構成する材料としては、第一の溶媒S及び第二の溶媒が転移することが可能であれば、特に限定されないが、金属、樹脂、ゴム等が挙げられる。
なお、液体回収部材R'の代わりに、複数のローラにより支持されているベルト状の液体回収部材、ブレード状の液体回収部材等を用いてもよい。
クリーニング部材C'を構成する材料としては、特に限定されないが、金属、樹脂、ゴム等が挙げられる。
なお、クリーニング部材C'の代わりに、ローラ状のクリーニング部材、複数のローラにより支持されているベルト状のクリーニング部材等を用いてもよい。
また、クリーニング部材C'は、液体回収部材を兼ねることもできる。
インクジェットインクIの粘度は、通常、1〜20mPa・s程度である。
油性インク用の樹脂としては、特に限定されないが、ポリスチレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、アクリル樹脂及びこれらを骨格に含む共重合体、ロジン変性フェノール樹脂、アルキッド樹脂等が挙げられる。
油性インク用の第二の溶媒としては、油性インク用の樹脂が可溶であれば、特に限定されないが、コハク酸ジメチル、コハク酸ジエチル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸イソブチル、セバシン酸ジブチル等の二塩基酸エステル、ラウリン酸エチル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸ブチル等の脂肪酸エステル等が挙げられる。
油性インク用の第一の溶媒Sとしては、油性インク用の樹脂が不溶であると共に、油性インク用の第二の溶媒が可溶であれば、特に限定されないが、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサデカン、ヘプタデカン等の室温で液体の高沸点パラフィン系炭化水素、ペンタデセン、ヘキサデセン、ヘプタデセン等の高沸点オレフィン系炭化水素、ジメチルシリコーンオイル、脂肪酸エステル変性シリコーンオイル等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
水性インク用の樹脂としては、特に限定されないが、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。
水性インク用の第二の溶媒としては、水性インク用の樹脂が可溶であれば、特に限定されないが、グリセリン、ブチレングリコール等のグリコール類等が挙げられる。
水性インク用の第一の溶媒Sとしては、水性インク用の樹脂が不溶であると共に、水性インク用の第二の溶媒が可溶であれば、特に限定されないが、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類等が挙げられる。
色材は、染料及び顔料のいずれであってもよいが、第一の溶媒S中に拡散しにくい点で、顔料が好ましい。
顔料としては、特に限定されないが、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、モノアゾイエロー、ジスアゾイエロー、ベンゾイミダゾール系イエロー、アンスラキノン系イエロー、ポリアゾ系イエロー、モノアゾレッド、ブリリアントカーミン6B、アンスラキノンレッド、ジメチルキナクリドン等が挙げられる。
色材として、顔料を用いる場合、第二の溶媒中に均一に分散させるために、顔料分散剤を用いることが好ましい。
顔料分散剤としては、特に限定されないが、アルキルアンモニウム型の高分子分散剤、ブロック共重合型の高分子分散剤、リン酸エステル塩分散剤等が挙げられる。
紙Pとしては、特に限定されないが、アート紙、スーパーアート紙、ダルアート紙、スーパーダルアート紙、コート紙等の専用紙、中質紙、上質紙、PPC用紙等の普通紙が挙げられる。
なお、紙Pの代わりに、PETフィルム、ポリプロピレンフィルム等の透明フィルム、アルミシート、ステンレスシート等の金属シートを用いてもよい。
図8に、本発明の画像形成装置の第一の実施形態を示す。
画像形成装置10は、中間転写ベルト11と、インクジェットヘッド12と、インクジェットヘッド13と、液体吸収ウェブ14と、加圧ローラ15と、クリーニングブレード16を有する。このとき、インクジェットヘッド12は、画像信号に応じて、第一の溶媒(不図示)を吐出させて、中間転写ベルト11に塗布する。また、インクジェットヘッド13は、画像信号に応じて、インクジェットインク(不図示)を吐出させて、中間転写ベルト11に塗布された第一の溶媒に付着させる。さらに、液体吸収ウェブ14は、中間転写ベルト11に接触した状態で搬送されることにより、中間転写ベルト11に形成された混和溶媒(不図示)の少なくとも一部を吸収する。また、加圧ローラ15は、インクジェットインクが第一の溶媒に付着して粘度が増大したインクジェットインク(不図示)を紙Pに転写する。さらに、クリーニングブレード16は、粘度が増大したインクジェットインクが転写された中間転写ベルト11に残留したインクジェットインク、混和溶媒、紙粉等を除去する。
中間転写ベルト11は、支持体(不図示)上に弾性層(不図示)が形成されている。
中間転写ベルト11の支持体を構成する材料としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等の耐熱性樹脂、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属材料等が挙げられる。
中間転写ベルト11の弾性層を構成する材料としては、第一の溶媒に対する濡れ性が良好であれば、特に限定されないが、シリコーンゴム、NBRゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
中間転写ベルト11は、弾性層上に離型層がさらに形成されていてもよい。
離型層を構成する材料としては、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリビニリデンフロライド(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフロライド共重合体(THV)等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
また、中間転写ベルト11は、弾性層が形成されていなくてもよい。
中間転写ベルト11は、テンションローラ17A、17B、17Cにより、一定の張力で支持されている。
テンションローラ17A、17B、17Cを構成する材料としては、特に限定されないが、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の金属及びこれらの合金、セラミック等が挙げられる。
このとき、モノクロ画像を形成する場合は、インクジェットヘッド13に送る信号と同じ画像信号をインクジェットヘッド12に送る。
また、カラー画像を形成する場合は、カラー画像をモノクロ2値画像化した画像信号をインクジェットヘッド12に送る。
なお、インクジェットヘッド12の代わりに、ローラ等を用いて、第一の溶媒を塗布してもよい。
液体吸収ウェブ14としては、第一の溶媒S及び第二の溶媒を吸収することが可能であれば、特に限定されないが、不織布等が挙げられる。中でも、フッ素処理等の表面処理がされている不織布が好ましい。
液体吸収ウェブ14は、搬送ローラ18A、18B、18Cにより、搬送される。
このとき、混和溶媒を吸収した液体吸収ウェブ14は、交換される。
加圧ローラ15は、支持体(不図示)上に弾性層(不図示)が形成されている。
クリーニングブレード16を構成する材料としては、特に限定されないが、金属、樹脂、ゴム等が挙げられる。
図9に、本発明の画像形成装置の第二の実施形態を示す。
画像形成装置20は、液体吸収ウェブ14及び搬送ローラ18A、18B、18Cの代わりに、液体吸収ローラ21、液体回収ローラ22、液体搬送ローラ23及びクリーニングブレード24を用いる以外は、画像形成装置10と同一の構成である。このとき、液体吸収ローラ21は、中間転写ベルト11に接触した状態で回転することにより、中間転写ベルト11に形成された混和溶媒の少なくとも一部を吸収する。また、液体回収ローラ22は、液体吸収ローラ21に加圧接触した状態で回転することにより、液体吸収ローラ21が吸収した混和溶媒の少なくとも一部を放出させる。さらに、液体搬送ローラ23は、螺旋形状の溝が形成されており、液体吸収ローラ21が放出した混和溶媒を紙面の奥行方向にある回収スペース(不図示)に搬送する。また、クリーニングブレード24は、液体吸収ローラ21をクリーニングする。
液体吸収ローラ21は、支持体(不図示)上に液体吸収層(不図示)が形成されている。
液体吸収ローラ21の支持体を構成する材料としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等の耐熱性樹脂、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属材料等が挙げられる。
液体吸収ローラ21の液体吸収層を構成する材料としては、第一の溶媒S及び第二の溶媒を吸収することが可能であれば、特に限定されないが、樹脂等が挙げられる。
液体吸収ローラ21の液体吸収層は、フッ素処理等の表面処理がされていることが好ましい。
液体回収ローラ22は、支持体(不図示)上に弾性層(不図示)が形成されている。
液体回収ローラ22の支持体を構成する材料としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等の耐熱性樹脂、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属材料等が挙げられる。
液体回収ローラ22の弾性層を構成する材料としては、第一の溶媒及び第二の溶媒に対する濡れ性が良好であれば、特に限定されないが、シリコーンゴム、NBRゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
なお、液体回収ローラ22は、弾性層上に離型層がさらに形成されていてもよい。
離型層を構成する材料としては、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリビニリデンフロライド(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフロライド共重合体(THV)等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
また、液体回収ローラ22は、弾性層が形成されていなくてもよい。
液体搬送ローラ23を構成する材料としては、第一の溶媒及び第二の溶媒に対する濡れ性が良好であれば、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等の耐熱性樹脂、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属材料等が挙げられる。
クリーニングブレード24を構成する材料としては、特に限定されないが、金属、樹脂、ゴム等が挙げられる。
図10に、本発明の画像形成装置の第三の実施形態を示す。
画像形成装置30は、液体吸収ウェブ14及び搬送ローラ18A、18B、18Cの代わりに、液体非吸収ローラ31、液体回収ローラ32、液体搬送ローラ33及びクリーニングブレード34を用いる以外は、画像形成装置10と同一の構成である。このとき、液体非吸収ローラ31は、中間転写ベルト11に接触した状態で回転することにより、中間転写ベルト11に形成された混和溶媒の少なくとも一部を転移させる。また、液体回収ローラ32は、液体非吸収ローラ31に加圧接触した状態で回転することにより、液体非吸収ローラ31に転移した混和溶媒の少なくとも一部を堰き止める。さらに、液体搬送ローラ33は、螺旋形状の溝が形成されており、液体回収ローラ32により堰き止められた混和溶媒を紙面の奥行方向にある回収スペース(不図示)に搬送する。また、クリーニングブレード34は、液体非吸収ローラ31をクリーニングする。
液体非吸収ローラ31は、支持体(不図示)上に弾性層(不図示)が形成されている。
液体非吸収ローラ31の支持体を構成する材料としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等の耐熱性樹脂、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属材料等が挙げられる。
液体非吸収ローラ31の弾性層を構成する材料としては、第一の溶媒及び第二の溶媒を吸収することが可能であれば、特に限定されないが、シリコーンゴム、NBRゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。中でも、シリコーンゴム、シリコーン変性EPDM、フッ素ゴムが好ましい。
なお、液体非吸収ローラ31は、弾性層上に離型層がさらに形成されていてもよい。
離型層を構成する材料としては、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリビニリデンフロライド(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフロライド共重合体(THV)等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
また、液体非吸収ローラ31は、弾性層が形成されていなくてもよい。
液体回収ローラ32は、支持体(不図示)上に弾性層(不図示)が形成されている。
液体回収ローラ32の支持体を構成する材料としては、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等の耐熱性樹脂、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属材料等が挙げられる。
液体回収ローラ32の弾性層を構成する材料としては、第一の溶媒及び第二の溶媒に対する濡れ性が良好であれば、特に限定されないが、シリコーンゴム、NBRゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
なお、液体回収ローラ32は、弾性層上に離型層がさらに形成されていてもよい。
離型層を構成する材料としては、特に限定されないが、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリビニリデンフロライド(PVdF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフロライド共重合体(THV)等のフッ素系樹脂等が挙げられる。
また、液体回収ローラ32は、弾性層が形成されていなくてもよい。
液体搬送ローラ33を構成する材料としては、第一の溶媒及び第二の溶媒に対する濡れ性が良好であれば、特に限定されないが、ポリエチレンテレフタレート等の熱可塑性樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルケトン等の耐熱性樹脂、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄等の金属材料等が挙げられる。
クリーニングブレード34を構成する材料としては、特に限定されないが、金属、樹脂、ゴム等が挙げられる。
以下に、本発明の実施例を示す。なお、本実施例において、部は、質量部を意味する。
[実施例1−1]
スターラーを用いて攪拌しながら、SP値が9.2(cal/cm0.5の低分子量ポリスチレンST−95(三洋化成社製)12部をSP値が8.6(cal/cm0.5のミリスチン酸イソプロピル82部中に溶解させた後、顔料分散剤DISPERBYK−2155(ビックケミージャパン社製)4部を溶解させた。次に、得られた溶液、カーボンブラック#2350(三菱化学社製)2部及び直径が1mmのジルコニアビーズを容器に入れた後、ボールミルを用いて12時間分散させた。さらに、孔径が0.45μmのフィルターを用いてろ過し、インクジェットインクを得た。
画像形成装置10を用いて、画像を形成した。このとき、第一の溶媒として、SP値が8.1(cal/cm0.5の脂肪酸エステル変性シリコーンオイルTSF410(モメンティブ社製)を用いた。また、中間転写ベルト11として、厚さが0.07mmのニッケル製の支持体上に、厚さが0.5mmのシリコーンゴム製の弾性層が形成されている無端ベルトを用いた。さらに、インクジェットヘッド12及び13として、GEN4(リコーインダストリー製)を用いた。また、液体吸収ウェブ14として、厚さが1mmのシリコーンコートされているシート状 ルビーセル(トーヨーポリマー社製)を用いた。さらに、加圧ローラ15として、外径が50mmのSUS製の円筒状の支持体上に、厚さが5mmのウレタンゴム製の弾性層が形成されているローラを用いた。また、クリーニングブレード16として、ウレタンゴム製のブレードを用いた。さらに、紙Pとして、A4のPPC用紙Mypaper(リコー社製)を用いた。また、中間転写ベルト11に第一の溶媒を塗布してからインクジェットインクを第一の溶媒に付着させるまでの時間が0.1秒となるように、インクジェットヘッド12及び13を配置した。さらに、インクジェットインクを第一の溶媒に付着させてから混和溶媒を液体吸収ウェブ14に吸収させるまでの時間が1.0秒となるように、インクジェットヘッド13及び液体吸収ウェブ14を配置した。また、中間転写ベルト11に約18pLの第一の溶媒を塗布した後、約14pLのインクジェットインクを第一の溶媒に付着させた。
その結果、紙P上には、滲みのない画像が形成されており、画像の乱れも発生していなかった。
なお、ミリスチン酸イソプロピルは、脂肪酸エステル変性シリコーンオイルTSF410(モメンティブ社製)に可溶であり、低分子量ポリスチレンST−95(三洋化成社製)は、脂肪酸エステル変性シリコーンオイルTSF410(モメンティブ社製)に不溶であり、ミリスチン酸イソプロピルに可溶であることを確認した。
また、25℃、1barの環境下、脂肪酸エステル変性シリコーンオイルTSF410(モメンティブ社製)を塗布したスライドガラス上に、インクジェットインクをスポイトで1滴滴下した後、光学顕微鏡で観察すると、顔料を内包した状態で樹脂が析出していた。
[比較例1]
第一の溶媒Sを塗布しない以外は、実施例1−1と同様にして、画像を形成した。
その結果、紙P上には、フェザリングによる滲みが発生した画像が形成されており、画像の乱れが発生していた。
[実施例1−2]
液体吸収ウェブ14として、シリコーンコートされていないシート状 ルビーセル(トーヨーポリマー社製)を用いた以外は、実施例1−1と同様にして、画像を形成した。
その結果、紙P上には滲みのない画像が形成されていたが、画像の乱れが発生していた。
[実施例2−1]
画像形成装置10の代わりに、画像形成装置20を用いた以外は、実施例1−1と同様にして、画像を形成した。このとき、液体吸収ローラ21として、外径が50mmのSUS製の円筒状の支持体上に、厚さが1mmのシリコーンコートされているシート状 ルビーセル(トーヨーポリマー社製)からなる液体吸収層が形成されているローラを用いた。また、液体回収ローラ22として、外径が50mmのSUS製のローラを用いた。さらに、液体搬送ローラ23として、外径が10mmのSUS製の搬送用スクリューを用いた。また、クリーニングブレード24として、ウレタンゴム製のブレードを用いた。
その結果、紙P上には、滲みのない画像が形成されており、画像の乱れも発生していなかった。
[比較例2]
第一の溶媒Sを塗布しない以外は、実施例2−1と同様にして、画像を形成した。
その結果、紙P上には、フェザリングによる滲みが発生した画像が形成されており、画像の乱れが発生していた。
[実施例2−2]
液体吸収ローラ21として、シリコーンコートされていないシート状 ルビーセル(トーヨーポリマー社製)からなる液体吸収層が形成されているローラを用いた以外は、実施例2−1と同様にして、画像を形成した。
その結果、紙P上には滲みのない画像が形成されていたが、画像の乱れが発生していた。
[実施例3−1]
画像形成装置10の代わりに、画像形成装置30を用いた以外は、実施例1−1と同様にして、画像を形成した。このとき、液体非吸収ローラ31として、外径が50mmのフッ素処理されているSUS製のローラを用いた。また、液体回収ローラ32として、外径が50mmのSUS製の円筒状の支持体上に、厚さが1mmのウレタンゴム製の弾性層が形成されているローラを用いた。さらに、液体搬送ローラ33として、外径が10mmのSUS製の搬送用スクリューを用いた。また、クリーニングブレード34として、ウレタンゴム製のブレードを用いた。
その結果、紙P上には、滲みのない画像が形成されており、画像の乱れも発生していなかった。
[比較例3]
第一の溶媒Sを塗布しない以外は、実施例3−1と同様にして、画像を形成した。
その結果、紙P上には、フェザリングによる滲みが発生した画像が形成されており、画像の乱れが発生していた。
[実施例3−2]
液体非吸収ローラ31として、フッ素処理されていないSUS製のローラを用いた以外は、実施例3−1と同様にして、画像を形成した。
その結果、紙P上には滲みのない画像が形成されていたが、画像の乱れが発生していた。
A、A' 液体吸収部材
C、C' クリーニング部材
I インクジェットインク
I' 粘度が増大したインクジェットインク
E 弾性部材
N 液体非吸収部材
P 紙
R、R' 液体回収部材
S 第一の溶媒
S' 混和溶媒
10、20、30 画像形成装置
11 中間転写ベルト
12、13 インクジェットヘッド
14 液体吸収ウェブ
15 加圧ローラ
16 クリーニングブレード
17A、17B、17C テンションローラ
18A、18B、18C 搬送ローラ
21 液体吸収ローラ
22、32 液体回収ローラ
23、33 液体搬送ローラ
24、34 クリーニングブレード
31 液体非吸収ローラ
特開2011−143705号公報

Claims (12)

  1. 中間転写体と、
    該中間転写体に第一の溶媒を塗布する塗布手段と、
    インクジェットインクを吐出させて、該中間転写体に塗布された第一の溶媒に付着させる吐出手段と、
    該第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する転写手段を有し、
    前記インクジェットインクは、第二の溶媒、樹脂及び色材を含み、
    前記第二の溶媒は、前記第一の溶媒に可溶であり、
    前記樹脂は、前記第一の溶媒に不溶であり、前記第二の溶媒に可溶であり、
    前記第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する前に、前記中間転写体に塗布された第一の溶媒及び前記第一の溶媒に付着した第二の溶媒の少なくとも一部を除去する液体除去手段をさらに有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記第一の溶媒は、前記インクジェットインクを滴下すると、前記樹脂を析出させることが可能であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記液体除去手段は、前記第一の溶媒及び前記第二の溶媒を吸収する液体吸収部材を有し、
    前記中間転写体に塗布された第一の溶媒及び前記第一の溶媒に付着した第二の溶媒の少なくとも一部を該液体吸収部材に吸収させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記液体吸収部材は、多孔質体であることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
  5. 前記液体除去手段は、前記液体吸収部材が吸収した液体を放出させて回収する液体回収部材を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の画像形成装置。
  6. 前記液体吸収部材の液体を吸収させる側の表面エネルギーが前記中間転写体の前記第一の溶媒が塗布される側の表面エネルギーよりも小さいことを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. 前記液体除去手段は、前記液体吸収部材をクリーニングするクリーニング部材を有することを特徴とする請求項3乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記液体除去手段は、前記第一の溶媒及び前記第二の溶媒を吸収しない液体非吸収部材を有し、
    前記中間転写体に塗布された第一の溶媒及び前記第一の溶媒に付着した第二の溶媒の少なくとも一部を該液体非吸収部材に転移させることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  9. 前記液体除去手段は、前記液体非吸収部材に転移した液体を堰き止めて回収する液体回収部材を有することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記液体非吸収部材の液体が転移する側の表面エネルギーが前記中間転写体の前記第一の溶媒が塗布される側の表面エネルギーよりも小さいことを特徴とする請求項8又は9に記載の画像形成装置。
  11. 前記液体除去手段は、前記液体非吸収部材をクリーニングするクリーニング部材を有することを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  12. 中間転写体に第一の溶媒を塗布する工程と、
    インクジェットインクを吐出させて、該中間転写体に塗布された第一の溶媒に付着させる工程と、
    該第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する工程を有し、
    前記インクジェットインクは、第二の溶媒、樹脂及び色材を含み、
    前記第二の溶媒は、前記第一の溶媒に可溶であり、
    前記樹脂は、前記第一の溶媒に不溶であり、前記第二の溶媒に可溶であり、
    前記第一の溶媒に付着したインクジェットインクを記録媒体に転写する前に、前記中間転写体に塗布された第一の溶媒及び前記第一の溶媒に付着した第二の溶媒の少なくとも一部を除去する工程をさらに有することを特徴とする画像形成方法。
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