JP4498317B2 - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、インクジェット記録方式を用いた画像形成方法および画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming method and an image forming equipment using an ink-jet recording system.
インクジェット記録方式は、版を使用せずに非接触で記録媒体上に画像パターンを形成する方式であり、小部数の印刷に適している。また近年では、情報の電子化が進み、画像情報をも手軽に操作できるようになってきている。このことからも、高い専門知識を必要とすることなく、また大掛かりな設備を必要とせずに即時に良好な印刷物が得られることともあいまって、インクジェット記録方式は広範な印刷分野で期待される情報記録方式となっている。 The ink jet recording method is a method of forming an image pattern on a recording medium in a non-contact manner without using a plate, and is suitable for printing a small number of copies. In recent years, information has been digitized and image information can be easily operated. For this reason, the ink jet recording method is expected to be used in a wide range of printing fields, together with the fact that good prints can be obtained immediately without the need for high-level expertise or large-scale equipment. It is a recording method.
しかしながら、インクジェット記録装置は現在、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの画像出力装置としては主流となっているものの、産業分野での活用はあまり進んでいない。その理由の一つに、インクジェット記録方式による画像品位は記録媒体のインク吸収性に大きく依存することが挙げられる。 However, although inkjet recording apparatuses are currently mainstream as image output apparatuses such as personal computers and digital cameras, their use in industrial fields has not progressed much. One of the reasons is that the image quality by the ink jet recording method greatly depends on the ink absorbability of the recording medium.
インクジェット記録方式で用いられるインクは多量の水分を含んでおり、紙への印刷を行った場合、印刷用紙に浸透することで定着するものが多い。しかしプラスチックやフィルムなど、インク吸収性に劣る記録媒体(または、少なくともインク吸収性に劣る被記録面をもつ記録媒体)等のインク受容体へ印刷を行った場合には、インクが吸収しきれずに表面に残っていることがある。すると、隣接して付着したインク滴が混ざりあってしまう現象(ブリーディング)や、付着した複数のインク滴が集合してしまう現象(ビーディング)が生じ、画像品位の低下が生じることがある。また、いつまでも乾かないといった乾燥不良を引き起こしてしまうこともある。よって、インク吸収性に劣るインク受容体にインクジェット記録方式で品位および定着性高く画像形成を行うことが非常に困難である。 The ink used in the ink jet recording system contains a large amount of moisture, and when printing on paper, many inks are fixed by penetrating into the printing paper. However, when printing is performed on an ink receptor such as a recording medium having poor ink absorbability (or at least a recording medium having a recording surface inferior in ink absorbability) such as plastic or film, the ink cannot be absorbed completely. May remain on the surface. Then, a phenomenon in which adjacent ink droplets are mixed (bleeding) and a phenomenon in which a plurality of adhered ink droplets are aggregated (beading) may occur, resulting in a reduction in image quality. In addition, it may cause poor drying that does not dry forever. Therefore, it is very difficult to form an image with high quality and fixability by an ink jet recording method on an ink receptor having poor ink absorbability.
そこで、インク吸収性に劣るインク受容体に画像形成するために様々な方法が提案されている。特許文献1には、ホットメルトインクが用いられ、インクジェットヘッドおよびインク供給系を加熱することでホットメルトインクをインク受容体である中間転写体に吐出し、放熱とともにインクを定着させる方法が提案されている。しかしながら、インクの相変化特性(熱による固液相変化)を発生させるために、着色剤に対してきわめて多くのバインダー量を含んだインクを用いざるを得ず、所望の濃度を得るためのインク付与量は多くなってしまう。この結果、出力画像のインク厚みが大きくなり、鮮鋭感などの画像品位の低下につながってしまう。また、定常温度では固体であるインクを用いるため、画像形成動作の立ち上げ時にはインク流路内のインクを加熱溶融させる必要があり、画像形成可能となるまでに時間を要する。また、装置稼働時は溶融状態を保つ必要があるために、膨大なエネルギーが必要である。 Therefore, various methods have been proposed for forming an image on an ink receiver having poor ink absorbability. Patent Document 1 proposes a method in which hot-melt ink is used, and the ink-jet head and the ink supply system are heated to discharge the hot-melt ink to an intermediate transfer member that is an ink receiver, thereby fixing the ink together with heat dissipation. ing. However, in order to generate ink phase change characteristics (solid-liquid phase change due to heat), it is necessary to use ink containing a very large amount of binder with respect to the colorant, and ink for obtaining a desired concentration. The amount given will increase. As a result, the ink thickness of the output image is increased, leading to a decrease in image quality such as sharpness. In addition, since solid ink is used at a steady temperature, it is necessary to heat and melt the ink in the ink flow path at the start of the image forming operation, and it takes time until image formation is possible. Moreover, since it is necessary to maintain a molten state at the time of apparatus operation, enormous energy is required.
これに対し、特許文献2には、インク(色材等を含有するインク)と接触することでインク中の色材成分を凝集させる作用を持つ反応液(色材等を含有するインク)をインク像形成の前に付与する方法が開示されている。これによればブリーディングが抑制され、撥水性が極めて高い記録媒体でなければビーディングも防止することができる。 On the other hand, Patent Document 2 discloses a reaction liquid (ink containing color material) having an action of aggregating color material components in ink by contacting with ink (ink containing color material). A method of applying prior to image formation is disclosed. According to this, bleeding is suppressed and beading can be prevented unless the recording medium has extremely high water repellency.
特許文献2に開示されたように、凝集反応液を付与してからインク受容体に画像形成を行うことでブリーディングが抑制されても、本願発明者らは画像品位の向上にはまだ不十分であることを見出した。これは特に、色調の異なる2種以上のインクをインク受容体の実質的同一位置ないしは隣接位置に付与する場合において顕著であることを確認した。 As disclosed in Patent Document 2, even if bleeding is suppressed by forming an image on an ink receptor after applying an aggregation reaction liquid, the inventors of the present application are still insufficient for improving image quality. I found out. This has been confirmed to be particularly remarkable when two or more kinds of inks having different color tones are applied to substantially the same position or adjacent positions of the ink receiver.
図1(a)、(b)および図2(a)、(b)を用いてこれを説明する。これらの図は、インク受容体である記録媒体に対し、反応液、シアン色の第1インク滴、マゼンタ色の第2インク滴およびイエロー色の第3インク滴がこの順で付与する場合の説明図である。ここで、図1(a)および図2(a)は、インク受容体である記録媒体1に対し、反応液が付与されてから第3インク滴が付与されたときまでの順次の状態を示す模式的側断面図である。また、図1(b)および図2(b)は、第1インク滴が付与されてから第3インク滴が付与されたときまでの順次の状態を示す模式的平面図である。 This will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIGS. 2 (a) and 2 (b). These drawings illustrate the case where a reaction liquid, a cyan first ink droplet, a magenta second ink droplet, and a yellow third ink droplet are applied in this order to a recording medium that is an ink receptor. FIG. Here, FIG. 1A and FIG. 2A show sequential states from when the reaction liquid is applied to when the third ink droplet is applied to the recording medium 1 that is an ink receptor. It is a typical sectional side view. FIGS. 1B and 2B are schematic plan views showing sequential states from when the first ink droplet is applied to when the third ink droplet is applied.
図1(a)および(b)はインクドットの形状が安定し、設計値通りの着色面積を示している状態である。つまり、先に着弾した第1インク滴2が記録媒体表面に形成したドット形状を乱すことなく第2インク滴3が着弾し、かつ第2インク滴3が記録媒体表面に形成したドット形状を乱すことなく第3インク滴6が着弾する。このような状態であれば、第1インク滴2および第2インク滴3ともにそれぞれの設計着色部4および5を満たし、それぞれの重なり合う部分は2次色となるため、画像設計は極めて容易である。 FIGS. 1A and 1B show a state in which the shape of the ink dot is stable and the colored area is as designed. In other words, the first ink droplet 2 that has landed first landed without causing the dot shape formed on the surface of the recording medium to be disturbed, and the second ink droplet 3 disturbed the dot shape formed on the surface of the recording medium. The third ink droplet 6 is landed without any problems. In such a state, the first ink droplet 2 and the second ink droplet 3 both satisfy the design coloring portions 4 and 5 and the overlapping portions become secondary colors, so that the image design is very easy. .
しかしながら、本発明者らは、反応液を付与してから第1インク滴2、第2インク滴3および第3インク滴6を順次付与した場合、図1(a)および(b)のような状態を得ることが困難となることがあることを見出した。そしてこれは、インク吸収性の劣るインク受容体(最終的な記録物を得るための記録媒体を含む)または少なくともインク吸収性の劣る表面をもつインク受容体(以下、これらのようなインク受容体の被記録面を「非吸収性表面」という)を用いた場合に顕著であった。 However, when the first ink droplet 2, the second ink droplet 3, and the third ink droplet 6 are sequentially applied after the reaction liquid is applied, the present inventors, as shown in FIGS. It has been found that obtaining the state may be difficult. This is because an ink receptor having a poor ink absorbability (including a recording medium for obtaining a final recorded product) or an ink receptor having a surface having a poor ink absorbability (hereinafter referred to as an ink receptor such as these). This was remarkable when the recording surface was called “non-absorbing surface”.
これは、第1インク滴2により形成されたドットに第2インク滴3が着弾したとき、および第2インク滴3により形成されたドットに第3インク滴6が着弾したときに、先に形成されたインクドットの形状を破壊してしまうことによる。上述のようにインクドットの形成に先立って反応液を付与する構成では、先に着弾したインクにより形成されたドットでは色材の凝集が進んでいるが、水分を含有している限りインクドットは少なからず流動性を持っている。このため、先に形成されたインクドットが次のインクが着弾したときの衝撃力により、左向きの矢印で示すように押しのけられてしまうのである。 This is formed first when the second ink droplet 3 lands on the dot formed by the first ink droplet 2 and when the third ink droplet 6 lands on the dot formed by the second ink droplet 3. This is because the shape of the ink dot is destroyed. As described above, in the configuration in which the reaction liquid is applied prior to the formation of the ink dots, the aggregation of the coloring material is advanced in the dots formed by the ink that has landed first, but as long as it contains moisture, the ink dots It has liquidity. For this reason, the previously formed ink dot is displaced as shown by the left-pointing arrow due to the impact force when the next ink lands.
図2(a)および(b)はこの状態を示している。すなわち、第1インク滴2は当初、非吸収表面上に設計値通りのインクドットを形成しているが、その後に第2インク滴3が流動性のある第1インク滴2のドットを押しのけるように着弾してドットを形成するため、第1インク滴2のドット形状が乱れる。第1のインク滴2によって形成されたインクドットは反応液により色材の凝集が進んでいるため、ドット形状が変化したまま第1のインクの色調を呈することになる。すなわち、ドット形状の変化はインクの着色面積の変化につながるのである。これらは、第2インク滴3と第3インク滴6との関係でも同様である。なお、これに対し、反応液が用いられない場合には凝集が進んでおらず、先に着弾したインク滴によるドットは液体の状態のままであり、後続のインク滴が着弾しても両インクが混合・混色し、画像は酷く劣化するものとなってしまう。 FIGS. 2A and 2B show this state. That is, the first ink droplet 2 initially forms an ink dot as designed on the non-absorbing surface, but the second ink droplet 3 then pushes away the fluidized first ink droplet 2 dot. , The dot shape of the first ink droplet 2 is disturbed. The ink dots formed by the first ink droplets 2 have agglomeration of the coloring material by the reaction liquid, and thus exhibit the color tone of the first ink while the dot shape is changed. That is, a change in dot shape leads to a change in the colored area of the ink. The same applies to the relationship between the second ink droplet 3 and the third ink droplet 6. On the other hand, when the reaction liquid is not used, the aggregation does not proceed, the dots due to the ink droplets that have landed first remain in a liquid state, and both inks even if the subsequent ink droplets land. Will be mixed and mixed, and the image will be severely degraded.
しかも図2(a)および(b)に示す現象は、インク滴の着弾位置や着弾時間差、インク付与密度などのパラメータに影響を受けるため、状況に応じて多様に変化する。例えば、ドット形状の乱れないしは着色面積の設計値からのずれ量は、先行するインク滴のインクドットに対して後続のインク滴がどこに着弾するかによっても変化する。また、インクドットが孤立ドットではなく、複数のドットからなる集合ドットであった場合や、さらには第4インク滴が存在する場合を含めると、変化のパターンは膨大な数となる。そのため、ドット形状(着色面積)の多様な変化を予測することは非常に困難であり、また仮に予測し得たとしても、適切にそれを補正するには膨大なデータを必要とするため、画像設計が困難となってしまう。 In addition, the phenomenon shown in FIGS. 2A and 2B is affected by parameters such as the landing position of the ink droplets, the landing time difference, and the ink application density, and therefore varies depending on the situation. For example, the dot shape is not disturbed, or the amount of deviation from the design value of the colored area varies depending on where the subsequent ink droplets land on the ink dots of the preceding ink droplets. Also, if the ink dots are not isolated dots but are collective dots composed of a plurality of dots, and further include the case where the fourth ink droplet is present, the number of change patterns becomes enormous. Therefore, it is very difficult to predict various changes in the dot shape (colored area), and even if it can be predicted, a large amount of data is required to correct it properly. Design becomes difficult.
そこで、例えば先行するインク滴が非吸収面1に着弾してから水分が蒸発し、流動性が無くなるまでの十分な時間が経過した後に後続のインク滴を着弾させるようにすることも考えられる。しかしながら、このように十分な時間差を置くことは、記録速度の点からこのましいことではない。しかも、インクジェット記録方式で用いられるインク中には一般に、吐出性などを改善するために保湿成分が多量に含有されているため、乾燥が遅い。従って、十分な時間差を置くことは実用的ではない。 Therefore, for example, it is also conceivable that the subsequent ink droplets are landed after a sufficient time has elapsed from the time when the preceding ink droplets land on the non-absorbing surface 1 until moisture evaporates and the fluidity is lost. However, such a sufficient time difference is not preferable from the viewpoint of recording speed. In addition, the ink used in the ink jet recording method generally contains a large amount of a moisturizing component in order to improve the discharge property and the like, and thus drying is slow. Therefore, it is not practical to set a sufficient time difference.
以上の問題は、インク吸収性に劣るインク受容体を用いた場合に顕著となる。しかし、インク吸収性に優れたインク受容体を用いる場合であっても、各インク滴の着弾時間差が短ければ、先に形成されたインクドットが流動性を持ったまま残留していることがあるので、同様に問題となり得る。 The above problem becomes remarkable when an ink receptor having poor ink absorbability is used. However, even when an ink receptor having excellent ink absorbability is used, if the landing time difference between the ink droplets is short, the previously formed ink dots may remain with fluidity. So it can be a problem as well.
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたもので、インク受容体に対し、反応液を付与してからインクを付与する構成にあって、インクドット形状を安定化させることで良好な画像を形成できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. In the configuration in which the ink is applied after the reaction liquid is applied to the ink receiver, a good image can be obtained by stabilizing the ink dot shape. It aims to be able to form.
そのために、本発明は、非吸収性の被記録面を有する記録媒体に対し、複数種類のインクを用いて画像形成を行う画像形成方法において、
前記インクと反応する成分を含む反応液を前記記録媒体の被記録面に付与し、当該反応液の付与後に、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与して前記画像形成を行うことを特徴とする。
Therefore, the present invention provides an image forming method for forming an image using a plurality of types of ink on a recording medium having a non-absorbable recording surface .
A reaction liquid containing a component that reacts with the ink is applied to the recording surface of the recording medium, and after the reaction liquid is applied, the plurality of types of ink are applied in order from the one having the highest surface tension to perform the image formation. It is characterized by that.
また、本発明は、複数種類のインクを用いて画像形成を行う画像形成方法において、
前記インクと反応する成分を含む反応液を、非吸収性の表面を有する中間転写体に付与する工程と、
前記反応液が付与された中間転写体に対して、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与し、前記中間転写体に画像を形成する工程と、
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工程と、
を有することを特徴とする。
The present invention also provides an image forming method for forming an image using a plurality of types of inks.
Applying a reaction liquid containing a component that reacts with the ink to an intermediate transfer member having a non-absorbing surface ;
A step of applying the plurality of types of inks in order from the one having the highest surface tension to the intermediate transfer member to which the reaction liquid has been applied, and forming an image on the intermediate transfer member;
Transferring the image formed on the intermediate transfer member to a recording medium;
It is characterized by having.
さらに本発明は、非吸収性の被記録面を有する記録媒体に対し、複数種類のインクを用いて画像形成を行う画像形成装置において、
前記インクと反応する成分を含む反応液を前記記録媒体の被記録面に付与する手段と、
当該反応液が付与された前記記録媒体に、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与して前記画像形成を行う手段と、
を具えたことを特徴とする。
Furthermore, the present invention provides an image forming apparatus for forming an image using a plurality of types of ink on a recording medium having a non-absorbable recording surface .
Means for applying a reaction liquid containing a component that reacts with the ink to the recording surface of the recording medium ;
Means for forming the image by applying the plurality of types of inks in descending order of the surface tension to the recording medium to which the reaction liquid is applied;
It is characterized by comprising.
加えて本発明は、複数種類のインクを用いて画像形成を行う画像形成装置において、
前記インクと反応する成分を含む反応液を、非吸収性の表面を有する中間転写体に付与する手段と、
前記反応液が付与された中間転写体に対して、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与し、前記中間転写体に画像を形成する手段と、
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手段と、
を有することを特徴とする。
In addition, the present invention provides an image forming apparatus that forms an image using a plurality of types of ink.
Means for applying a reaction liquid containing a component that reacts with the ink to an intermediate transfer member having a non-absorbing surface;
Means for forming the image on the intermediate transfer body by applying the plurality of types of ink to the intermediate transfer body to which the reaction liquid has been applied in order from the one having the highest surface tension;
Means for transferring the image formed on the intermediate transfer member to a recording medium;
It is characterized by having .
本発明は、反応液を付与してからインクを付与する構成にあって、表面張力の高い順にインクを付与することで、先に付与されたインク滴によるドットが後に着弾したインク滴によって押しのけられる現象を緩和し、先のインクドットの形状の乱れを抑制する。これにより、インク吸収性の劣るインク受容体に対し、反応液を付与してからインクを付与する構成にあって、着色面積の設計値からのずれを抑制することで良好な画像を形成できるようになる。 In the present invention, the ink is applied after the reaction liquid is applied. By applying the ink in the descending order of the surface tension, the dots formed by the previously applied ink droplets are pushed away by the ink droplets landed later. The phenomenon is alleviated and the irregular shape of the previous ink dot is suppressed. Thereby, it is in the structure which provides ink after giving a reaction liquid with respect to an ink receptor with inferior ink absorbency, and it can form a favorable image by suppressing the shift | offset | difference from the design value of a coloring area become.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(本発明の基本概念)
上述のように、先行するインク滴によって形成されたインクドットの形状が乱れる現象は、そのインクドットが流動性を有し、後続のインク滴の着弾によって押しのけられることに起因している。そこで本発明者らは、表面張力が適切に異なる(または異ならせた)複数種類のインクを用い、その付与順序を規定することで、そのような押しのけ動作を緩和し、ドット形状の乱れを抑制することに想到した。これは、表面張力の高い液体に表面張力の低い液体が接触すると、その界面で低表面張力液体が広がる特性を利用するものである。
(Basic concept of the present invention)
As described above, the phenomenon that the shape of the ink dot formed by the preceding ink droplet is disturbed is due to the fact that the ink dot has fluidity and is pushed away by the landing of the subsequent ink droplet. Therefore, the present inventors use a plurality of types of inks with different (or different) surface tensions and regulate the application order to alleviate such displacement and suppress dot shape disturbance. I came up with the idea. This utilizes the property that when a liquid having a low surface tension comes into contact with a liquid having a high surface tension, the low surface tension liquid spreads at the interface.
図1(a),(b)および図2(a),(b)を援用してこれを説明する。 This will be described with reference to FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIGS. 2 (a) and 2 (b).
先に付与されるインクより後に付与されるインクの方が表面張力が低ければ、すなわち球形になろうとする力が弱ければ、後に付与されたインク滴は、先に形成されたインクドットを押しのけることができず、そのインクドット上で広がることになる。例えば第1、第2および第3インク滴の関係において、それらを形成するインクの表面張力がその順で低いものであり、かつその順で付与されるものとする。この場合、第1インク滴2により形成されたドットは第2インク滴3によって押しのけられることはなく、第2インク滴3は第1インク滴2により形成されたドットの上に広がる。また、第2インク滴3と第3インク滴6との関係でも同様の現象となる。これはすなわち、図1(a)および(b)に示した状態であり、第1インク滴2および第2インク滴3ともにそれぞれの設計着色部4および5を満たすことになる。 If the surface tension of the ink applied after the previously applied ink is lower, that is, if the force to form a sphere is weaker, the subsequently applied ink droplet will displace the previously formed ink dot. Will not spread and will spread over the ink dots. For example, in the relationship between the first, second and third ink droplets, the surface tension of the ink forming them is low in that order, and is applied in that order. In this case, the dots formed by the first ink droplets 2 are not pushed away by the second ink droplets 3, and the second ink droplets 3 spread on the dots formed by the first ink droplets 2. The same phenomenon occurs in the relationship between the second ink droplet 3 and the third ink droplet 6. That is, this is the state shown in FIGS. 1A and 1B, and both the first ink droplet 2 and the second ink droplet 3 satisfy the design coloring portions 4 and 5, respectively.
これに対し、先に付与されるインクより後に付与されるインクの方が表面張力が高ければ、すなわち球形になろうとする力が強ければ、後に付与されたインク滴は、先に形成されたインクドットを押しのけて記録媒体上で広がることになる。例えば第1、第2および第3インク滴の関係において、それらを形成するインクの表面張力がその順で高いものであり、かつその順で付与されるものとする。この場合、第1インク滴2により形成されたドットは第2インク滴3によって押しのけられてしまう。また、第2インク滴3と第3インク滴6との関係でも同様の現象となる。これはすなわち、図2(a)および(b)に示した状態であり、所期のすなわち設計値通りの着色面積が得られないことになる。 On the other hand, if the surface tension of the ink applied later than the ink applied earlier is higher, that is, if the force to become a sphere is stronger, the ink droplet applied later becomes the ink formed earlier. The dots are pushed out and spread on the recording medium. For example, in the relationship between the first, second and third ink droplets, the surface tension of the ink forming them is high in that order, and is applied in that order. In this case, the dots formed by the first ink droplet 2 are pushed away by the second ink droplet 3. The same phenomenon occurs in the relationship between the second ink droplet 3 and the third ink droplet 6. In other words, this is the state shown in FIGS. 2A and 2B, and a colored area as expected, that is, as designed, cannot be obtained.
このように、本発明においては、表面張力の高いインクで形成されるドット上に表面張力の低いインクのドットが重なるよう画像形成を行うことで、先に形成されたインクドットの乱れを抑制するものである。 As described above, in the present invention, by performing image formation so that dots of ink with low surface tension overlap with dots formed with ink with high surface tension, disturbance of the ink dots formed earlier is suppressed. Is.
(第1の実施形態)
図3は本発明を実施するための画像形成装置の一例である。本例の装置は、記録媒体11の非吸収性表面を被記録面12として、これに直接記録を行うためのものである。すなわち本例の場合、インク受容体が最終的な記録物を得るための記録媒体となるものである。
(First embodiment)
FIG. 3 shows an example of an image forming apparatus for carrying out the present invention. The apparatus of this example is for recording directly on the non-absorbing surface of the
記録媒体11は、その非吸収性表面12を上に向けた状態で、不図示の搬送手段により表面処理装置13、反応液付与装置14、反応液の水分除去促進装置15、インクジェット記録装置17およびインクの水分除去促進装置18の下を搬送される。また、インクジェット記録装置17による記録位置より搬送方向下流側には、記録媒体11の裏面に接触して乾燥・定着を促進するための加熱ローラー16が設けられている。
The
以下にこれらの各部を詳述する。 These parts are described in detail below.
表面処理装置13
記録媒体11の非記録面がインクを強く弾くような場合はこれを予め表面を親水化しておくことが望ましく、そのために表面処理装置13が設けられている。親水化することで、反応液やインクを弾かせることなく、被記録面上に均一に薄く層形成することが可能となる。
When the non-recording surface of the
親水化の手段としては公知のものを制限無く使用することができる。例として、被記録面12に対して非接触の状態でエネルギー照射を行う方法として紫外線照射、プラズマ処理、コロナ放電処理、フレーム処理法等が挙げられる。また、界面活性剤を付与するもの等でもよく、これらを併用しても良い。
Any known hydrophilic means can be used without limitation. For example, ultraviolet irradiation, plasma treatment, corona discharge treatment, flame treatment method and the like can be used as a method for irradiating energy on the
反応液付与装置14
また、インク付与量の多い画像を形成する場合や高速性が求められる場合において、ブリーディング等の画像劣化を抑制するために、反応液付与装置14によって、インク中の色材成分を凝集または不溶化するための反応液を被記録面12に予め付与する。反応液付与装置14の形態としては、ローラー、ブレードやスプレーなどを用いて反応液を塗布するものや、インクを吐出する記録ヘッドと同等の記録ヘッドを用い、記録ドットの形成位置に対し選択的に反応液を吐出するもの等が挙げられる。
Reaction
Further, when an image with a large amount of ink applied is formed or when high speed is required, the reaction
用いる反応液はインクの種類により決定されるが、例として、高分子凝集剤や金属イオンを含む水溶液が好適に用いられる。例として、高分子凝集剤としては、陽イオン性高分子凝集剤、陰イオン性高分子凝集剤、非イオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤等が挙げられる。また、金属イオンとしては、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+およびZn2+等の二価の金属イオンや、Fe3+およびAl3+等の三価の金属イオンが挙げられる。そして、これらのイオンを使用付与する場合には、金属塩水溶液として付与することが望ましい。金属塩の陰イオンとしては、Cl−、NO3 −、SO4 −、I−、Br−、ClO3 −、RCOO−(Rは、アルキル基)等が挙げられる。 The reaction liquid to be used is determined depending on the type of ink. As an example, an aqueous solution containing a polymer flocculant or metal ions is preferably used. Examples of the polymer flocculant include a cationic polymer flocculant, an anionic polymer flocculant, a nonionic polymer flocculant, and an amphoteric polymer flocculant. Examples of the metal ions include divalent metal ions such as Ca 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Mg 2+, and Zn 2+, and trivalent metal ions such as Fe 3+ and Al 3+ . And when using and providing these ions, it is desirable to provide them as an aqueous metal salt solution. Examples of the anion of the metal salt include Cl − , NO 3 − , SO 4 − , I − , Br − , ClO 3 − , RCOO − (R is an alkyl group), and the like.
また、使用するインクと逆性を持つ材料は画像固定成分として用いることができる。たとえばインクがアニオン性もしくはアルカリ性であれば、その逆性であるカチオン性もしくは酸性材料が画像固定成分になりうる。 In addition, a material having a reversal to the ink used can be used as an image fixing component. For example, if the ink is anionic or alkaline, a cationic or acidic material that is the opposite of the ink can be an image fixing component.
反応液水分除去促進装置15
反応液水分除去促進装置15は、反応液付与装置14によって被記録面12に付与された反応液を乾燥させるために必要に応じて設けられる。
Reaction solution water
The reaction solution moisture
インクジェット記録装置17およびインク
インクジェット記録装置17は、画像形成のためにインクを付与する。インクジェット記録装置としては、数多くの方式を採るものがあるが、特に限定されることはない。コンティニュアス方式によるものであっても、またドロップオンデマンド方式によるものであってもよい。また後者の場合、インクを吐出するために利用されるエネルギーとして、駆動信号に応じ例えばインクに膜沸騰を生じさせる熱エネルギーを発生する発熱素子を用いるもの(サーマル方式)であってもよいし、ピエゾ素子など機械的エネルギーを発生する素子を用いるものであってもよい。
The ink
また、インク付与を行うインクジェットヘッド17Aとして、本実施形態では、インクを吐出するためのノズルを記録媒体搬送方向とは異なる方向(例えば図3の紙面に垂直な方向)に、記録媒体の全幅に対応した範囲にわたって配列してなるライン型のものを用いている。かかるインクジェットヘッド17Aは用いるインクの色調数に対応して設けられ、本実施形態ではシアン(C)、マゼンタ(M)およびイエロー(Y)のいわゆる印刷の3原色に加えてブラック(K)を含めた4色のインクに対応して、4本用いられている。各色インク用のインクジェットヘッドは、本発明の規定するところに従い、記録媒体搬送方向の上流側のものほど表面張力の高いインクを吐出するように配置される。
Further, in this embodiment, the
このようにライン型のインクジェットヘッドを用い、記録媒体の1回のパスで画像を形成するシステムは、高速に記録を行うことができるので好ましい。また、表面張力の高いインクを吐出するヘッドほど上流側に配置するだけで本発明規定の要件を満たすことができるので好ましい。この場合において、色に応じた好ましい付与順序を考慮する場合には、当該順序に従ったヘッドの配設位置に合わせて、本発明規定の表面張力要件を満たすインクの選択を行うか、各色インクの設計を行えばよい。 A system that uses a line-type inkjet head and forms an image in one pass of the recording medium is preferable because it can perform recording at high speed. In addition, a head that discharges ink having a high surface tension is preferable because it can satisfy the requirements of the present invention simply by disposing it on the upstream side. In this case, when considering a preferable application order according to the color, an ink that satisfies the surface tension requirement of the present invention is selected according to the arrangement position of the head according to the order, or each color ink Should be designed.
しかし本発明は、複数のノズルを有し、図3の紙面に垂直な方向に走査される所謂シリアルスキャン型のインクジェットヘッドを用いる構成を排除するものではない。本発明の規定に沿うよう、各色ヘッドの配置、インク選択または設計、駆動順の制御等が行われるものであればよい。 However, the present invention does not exclude a configuration using a so-called serial scan type inkjet head having a plurality of nozzles and scanning in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. Any arrangement may be used as long as the arrangement of each color head, ink selection or design, drive order control, and the like are performed in accordance with the provisions of the present invention.
一般的に、インクジェット記録装置には表面張力を合わせたインクセットが用いられる。しかし本発明では、反応液と、表面張力が適切に異なる(または異ならせた)複数種類のインクを使用することを前提としている。これは、上述のように、先に付与されたインク滴によるドットが後に着弾したインク滴によって押しのけられる現象を緩和し、ドット形状の乱れを抑制するためである。 In general, an ink set having a combined surface tension is used in an ink jet recording apparatus. However, in the present invention, it is premised that a plurality of types of inks whose surface tensions are appropriately different (or different) from the reaction liquid are used. As described above, this is to alleviate the phenomenon in which the dots formed by the previously applied ink droplets are pushed away by the ink droplets that have landed later, and suppress the disorder of the dot shape.
この特性は界面活性剤を含む系でより顕著である。それは、2つの液体が接触した界面で即座に界面活性剤が広がるためと推測される。各インクの表面張力差はインク処方や吐出条件で異なるが、一般的な条件下で約2dyn/cm以上、より好ましくは4dyn/cm以上とすることが好ましい。この特性を利用することで、表面張力の高いインクドット上に表面張力の低いインクドットを重ねて形成し、各色インクの着色面積の変化を抑制することができる。 This property is more pronounced in systems containing surfactants. It is assumed that the surfactant spreads immediately at the interface where the two liquids are in contact. Although the surface tension difference of each ink varies depending on the ink formulation and ejection conditions, it is preferably about 2 dyn / cm or more, more preferably 4 dyn / cm or more under general conditions. By utilizing this characteristic, an ink dot having a low surface tension is formed on an ink dot having a high surface tension, and a change in the coloring area of each color ink can be suppressed.
用いるインクとしては、先に挙げた表面張力の順列以外に制限はなく、従来公知の染料や顔料などを色材として用いたインクがいずれも使用可能である。中でも顔料のような微粒子分散体を含む顔料インクは、金属イオンを用いた反応液と併せて用いると好適である。 The ink to be used is not limited other than the permutation of the surface tension listed above, and any ink using a conventionally known dye or pigment as a coloring material can be used. Among these, a pigment ink containing a fine particle dispersion such as a pigment is preferably used in combination with a reaction liquid using metal ions.
具体的に言えば、染料としては、例えば、C.Iダイレクトブルー6、8、22、34、70、71、76、78、86、142、199、C.Iアシッドブルー9、22、40、59、93、102、104、117、120、167、229、C.Iダイレクトレッド1、4、17、28、83、227、C.Iアシッドレッド1、4、8、13、14、15、18、21、26、35、37、249、257、289、C.Iダイレクトイエロー12、24、26、86、98、132、142、C.Iアシッドイエロー1、3、4、7、11、12、13、14、19、23、25、34、44、71、C.Iフードブラック1、2、C.Iアシッドブラック2、7、24、26、31、52、112、118等が挙げられる。
Specifically, examples of the dye include C.I.
顔料としては、例えば、C.Iピグメントブルー1、2、3、15:3、16、22、C.Iピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、112、122、C.Iピグメントイエロー1、2、3、13、16、83、カーボンブラックNo2300、900、33、40、52、MA7、8、MCF88(三菱化成製)、RAVEN1255(コロンビア製)、REGAL330R、660R、MOGUL(キャボット製)、Color Black FW1、FW18、S170、S150、Printex35(デグッサ製)等が挙げられる。
Examples of the pigment include C.I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15: 3, 16, 22, C.I.
これらの顔料は、形態としての限定を受けず、例えば、自己分散タイプ(分散剤なしタイプ)、樹脂分散タイプ、マイクロカプセルタイプ等のものをいずれも使用することが可能である。その際に使用する顔料の分散剤としては、水溶性で、重量平均分子量が1,000〜15,000程度の分散樹脂が好適に使用できる。具体的には、例えば、ビニル系水溶性樹脂、スチレンおよびその誘導体、ビニルナフタレンおよびその誘導体、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸の脂肪族アルコールエステル、アクリル酸およびその誘導体、マレイン酸およびその誘導体、イタコン酸およびその誘導体、フマール酸およびその誘導体からなるブロック共重合体或いはランダム共重合体、また、これらの塩等が挙げられる。 These pigments are not limited in form, and for example, any of self-dispersion type (type without dispersant), resin dispersion type, microcapsule type and the like can be used. As the pigment dispersant used in this case, a water-soluble dispersion resin having a weight average molecular weight of about 1,000 to 15,000 can be preferably used. Specifically, for example, vinyl water-soluble resins, styrene and derivatives thereof, vinyl naphthalene and derivatives thereof, aliphatic alcohol esters of α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids, acrylic acid and derivatives thereof, maleic acid and derivatives thereof Derivatives, itaconic acid and its derivatives, block copolymers or random copolymers composed of fumaric acid and its derivatives, salts thereof, and the like can be mentioned.
上記した色材と共にインクを構成する水系液媒体中には、有機溶剤を含有させることができる。使用する有機溶剤としては、下記に挙げるような水溶性の溶剤が好適に用いられる。例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、グリセリン等が挙げられ、また、これらの中から選択した2種類以上のものを混合して用いることもできる。また、粘度、表面張力等を調整する成分として、エチルアルコールやイソプロピルアルコール等のアルコール類や界面活性剤をインク中に添加することもできる。 An organic solvent can be contained in the aqueous liquid medium constituting the ink together with the above-described color material. As the organic solvent to be used, the following water-soluble solvents are preferably used. Examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, thiodiglycol, hexylene glycol, diethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, glycerin, and the like. Two or more kinds selected from among them can be mixed and used. Also, alcohols such as ethyl alcohol and isopropyl alcohol and surfactants can be added to the ink as components for adjusting viscosity, surface tension, and the like.
中でも界面活性剤はインクの表面張力を制御する重要な材料であり、界面活性剤の量および種類で調整可能である。使用できる界面活性剤としては限定を受けない。例えば、一般的な、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤、およびシリコーン系界面活性剤等の中から選択することができる。インクを構成する成分の配合比についても限定を受けることがなく、選択したインクジェット記録方式やヘッドの吐出力、ノズル径等から吐出可能な範囲で、適宜に調製することが可能である。一般的には、質量基準で、色剤0.1〜10%、樹脂成分0.1〜20%、溶剤5〜40%、界面活性剤0.001〜5%以下とし、残りを純水で調整したインクを用いることができる。 Above all, the surfactant is an important material for controlling the surface tension of the ink, and can be adjusted by the amount and type of the surfactant. The surfactant that can be used is not limited. For example, select from general cationic surfactants, anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, fluorosurfactants, silicone surfactants, etc. be able to. The blending ratio of the components constituting the ink is not limited, and can be appropriately prepared within a dischargeable range from the selected inkjet recording method, the discharge force of the head, the nozzle diameter, and the like. Generally, on a mass basis, the colorant is 0.1 to 10%, the resin component is 0.1 to 20%, the solvent is 5 to 40%, the surfactant is 0.001 to 5% or less, and the rest is pure water. The adjusted ink can be used.
なお、最終的に形成された画像の堅牢性を向上させるために、インクもしくは反応液中に水溶性樹脂や水溶性架橋剤を添加することもできる。反応液に添加して用いられる材料としては画像固定成分と共存できるものに制限される。水溶性樹脂としては、特に反応性の高い金属塩をインク高粘度化成分として用いる場合には、PVA,PVPなどが好適に用いられる。水溶性架橋剤としてはインク中での色材分散のために好適に用いられるカルボン酸と反応する、オキサゾリン(oxazoline)やカルボジイミドが好適に用いられる。中でもアジリジン(aziridine)などは、インク高粘度化と画像堅牢性との双方を比較的両立させることのできる材料である。 In addition, in order to improve the fastness of the finally formed image, a water-soluble resin or a water-soluble crosslinking agent can be added to the ink or the reaction liquid. Materials used by adding to the reaction solution are limited to those that can coexist with the image fixing component. As the water-soluble resin, PVA, PVP or the like is preferably used particularly when a highly reactive metal salt is used as the ink viscosity increasing component. As the water-soluble crosslinking agent, oxazoline or carbodiimide that reacts with a carboxylic acid preferably used for dispersing a colorant in the ink is preferably used. Among them, aziridine is a material that can achieve both relatively high ink viscosity and image fastness.
インク水分除去促進装置19、加熱ローラー16
インク水分除去促進装置19および加熱ローラー16は、インクジェット記録装置17によって被記録面12に付与されたインクの乾燥・定着を促進するために必要に応じて設けられる。その形態としては、公知の適宜の手段を用いて構成可能である。
Ink moisture
The ink moisture
(第2の実施形態)
図4は本発明を適用可能な第2の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。本例の装置は、インクジェット記録方式を用いて中間転写体にインク像を形成し、そのインク像を記録媒体に転写して記録を行う形態のものである。すなわち本例の場合、インク受容体が中間転写体である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to a second embodiment to which the present invention is applicable. The apparatus of this example is of a form in which an ink image is formed on an intermediate transfer member using an ink jet recording method, and the ink image is transferred to a recording medium for recording. That is, in this example, the ink receiver is an intermediate transfer member.
図4において、符号21は、軸21Aのまわりに矢印F方向に回転駆動されるドラム状の中間転写体を示し、非吸収性表面22を有する。中間転写体21に対しては、その円周方向に沿って、表面処理装置13、反応液付与装置14、インクジェット記録装置17および水分除去促進装置18が配置されている。これらは上記第1の実施形態と同様の構成のものを用い、同様の動作を行うことができる。
In FIG. 4,
中間転写体21は、記録媒体への追従性を考慮すると、弾性体であることが好ましく、ゴム硬度(ゴム硬度計 タイプA(JIS K6253準拠)で測定した場合の値)としては40〜80°であれば、殆どの記録用紙に対応できる。具体的には、NBRやウレタンゴム、クロロプレンゴムおよびその表面処理を施したものや、フッ素ゴムやシリコーンゴム、フロロシリコーンゴムを好適に用いることができる。表面の状態(特性)に応じて表面処理を施すことも可能である。また、中間転写体21の構成としては、アルミニウム等の支持体の周囲に、シリコーンゴム等の表面層が積層されてなるものでもよい。
The
また、図4の装置は、中間転写方式特有の装置構成として、中間転写体21上と最終的な記録物を得るための記録媒体111とを接触させるための加圧ローラー23、および、中間転写体表面を繰り返し使用するためにその清浄化を行うクリーニングユニット25等が設けられている。さらに、転写が行われた記録媒体111に対し、図4に示すように定着ローラー24等の定着手段を付加することで、記録物に即時に堅牢性を持たせることもできる。
Further, the apparatus shown in FIG. 4 has an apparatus configuration peculiar to the intermediate transfer system, a
本例に係る装置の動作の概略を説明するに、画像形成にあたっては、まず中間転写体21の非吸収性表面22に接して配置された反応液付与装置14により反応液が付与される。その後、インクジェット記録装置17からインクが吐出されて、中間転写体1の表面に画像(ミラー画像)が形成される。なお、これらの各部装置の構成、並びに、インクジェット記録装置17におけるインクジェットヘッドの吐出方式、形態および各色の配列等については、第1実施形態と同様に選択可能である。
The outline of the operation of the apparatus according to this example will be described. In forming an image, first, a reaction liquid is applied by the reaction
そして、中間転写体21上に形成された画像に記録媒体111の被記録面を接触させ、加圧ローラー23により裏面側から加圧することで、記録媒体111上に画像が転写形成される。さらに、インク像を記録媒体111に受け渡した後の中間転写体21は、次の画像を受け取るのに備え、次段のクリーニングユニット25で洗浄されることになる。
Then, the recording surface of the recording medium 111 is brought into contact with the image formed on the
なお、中間転写体としては上述のようなドラム状のものに限られない。表面が記録媒体と少なくとも線接触可能となるものであればいずれの形態でもよく、適用する画像形成装置の形態ないしは記録媒体への転写に態様に合わせ、例えばローラー状、ベルト状、シート状のもの等も使用することができる。また、線接触するものだけではなく、例えばパッド印刷において用いられるパッドのような弾性変形の大きい材料も、中間転写体として用いることができる。 The intermediate transfer member is not limited to the drum-shaped member as described above. Any form may be used as long as the surface can be at least in line contact with the recording medium. For example, in the form of a roller, belt, or sheet according to the form of the image forming apparatus to be applied or the transfer to the recording medium. Etc. can also be used. Further, not only those that are in line contact, but also a material having a large elastic deformation such as a pad used in pad printing can be used as the intermediate transfer member.
(具体的な実施例)
次に、いくつかの実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。なお、以下の説明において「部」および「%」とあるのは、特に断りのない限り質量基準である。
(Specific examples)
Next, some examples and comparative examples will be given to describe the present invention more specifically. In the following description, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
<実施例1>
記録媒体の非吸収性表面を被記録面として、これに直接記録を行う実施例であり、第1の実施形態に対応するものである。
<Example 1>
This is an example in which a non-absorbable surface of a recording medium is used as a recording surface and recording is directly performed thereon, and corresponds to the first embodiment.
まず、市販の白色PETフイルム(厚み0.1mm)を記録媒体11として用い、その被記録面に反応液(塩化アルミニウム・6水和物の10質量%水溶液)をロールコーター形態の付与装置14にて付与した。
First, a commercially available white PET film (thickness 0.1 mm) is used as the
次いで、インクジェット記録装置17として、ノズル配列密度1200dpi(ドット/インチ;参考値)、吐出量4plのインクジェットヘッド17Aを配置したものを用い、駆動周波数8kHzにて、下記処方の2種類のインクを連続して付与した。インク付与面積は、それぞれのインクを単独で等間隔ピッチで吐出したときに50%になるように調整した。
Next, as the ink
第1のインク処方(表面張力34.9dyn/cm)
・シアン顔料:ビグメントブルー15 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 0.5部
・イオン交換水 残部
合計100部
第2のインク処方(表面張力29.6dyn/cm)
・マゼンタ顔料:ピグメントレッド7 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:セイミケミカル社製 サーフロンS−141 0.005部
・イオン交換水 残部
合計100部
形成されたパターンについて、画像処理解析装置(王子計測機器製ドットアナライザー)にてそれぞれの着色面積を解析した。それぞれの着色面積の設計値(50%)からのずれは、第1のインクは−2.4%、第2のインクは+1.9%であった。
First ink formulation (surface tension 34.9 dyn / cm)
Cyan pigment:
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
100 copies in total
Second ink formulation (surface tension 29.6 dyn / cm)
-Magenta pigment: 5 parts of pigment red 7-Dispersing resin: 1 part of styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
A total of 100 parts The colored areas of each of the formed patterns were analyzed with an image processing analyzer (Dot Analyzer, manufactured by Oji Scientific Instruments). Deviations from the design values (50%) of the respective colored areas were -2.4% for the first ink and + 1.9% for the second ink.
<比較例1>
実施例1と同じ条件で、第2のインクを下記処方に変えてそれぞれの着色面積を解析した。
<Comparative Example 1>
Under the same conditions as in Example 1, each colored area was analyzed by changing the second ink to the following formulation.
第2のインク処方(表面張力34.6dyn/cm)
・マゼンタ顔料:ピグメントレッド7 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 0.5部
・イオン交換水 残部
合計100部
それぞれの着色面積の設計値(50%)からのずれは、第1のインクは−17.5%、第2のインクは−7.8%であった。
Second ink formulation (surface tension 34.6 dyn / cm)
-Magenta pigment: 5 parts of pigment red 7-Dispersing resin: 1 part of styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
Total 100 parts The deviation from the design value (50%) of each colored area was -17.5% for the first ink and -7.8% for the second ink.
以上から明らかなように、記録媒体の非吸収性表面に反応液を付与してから2種のインクを付与する構成にあって、比較例1では表面張力が実質的に等しい第1および第2インクを用いている。これに対し、実施例1では、第1インクと、これより表面張力が5dyn/cm以上小さい第2インクとを、この順で付与するようにしている。この結果、実施例1では、各インクの着色面積の設計値からのずれが比較例1に対して格段に小さく、図2で示したような現象を抑制することで、良好な画像を形成できることが確認された。 As apparent from the above, the first and second surface tensions in the comparative example 1 are substantially equal in the configuration in which the two types of ink are applied after the reaction liquid is applied to the non-absorbing surface of the recording medium. Ink is used. On the other hand, in Example 1, the first ink and the second ink having a surface tension smaller than this by 5 dyn / cm or more are applied in this order. As a result, in Example 1, the deviation of the colored area of each ink from the design value is much smaller than that in Comparative Example 1, and a good image can be formed by suppressing the phenomenon shown in FIG. Was confirmed.
<実施例2>
中間転写体にインク像を形成し、そのインク像を記録媒体に転写して記録を行う実施例であり、第2の実施形態に対応するものである。
<Example 2>
This is an example in which an ink image is formed on an intermediate transfer member, the ink image is transferred to a recording medium, and recording is performed, and corresponds to the second embodiment.
中間転写体21として、ゴム硬度60°のシリコーンゴム(信越化学製 KE30)をアルミニウム製のドラムのまわりに0.5mmの厚さでコーティングしてなるものを用い、表面を下記条件でプラズマ処理し、親水性の一次記録面とした。
As the
プラズマ処理条件
・処理圧 :大気圧
・処理距離:2mm
・入力電圧:240V
・周波数 :10kHz
・導入ガス:N2/O2=97:3
・処理速度:30sec/sec
次いで、中間転写体表面(一次記録面)に下記処方の反応液をロールコーターにて付与した。
Plasma treatment conditions , treatment pressure: atmospheric pressure, treatment distance: 2 mm
・ Input voltage: 240V
・ Frequency: 10 kHz
Introducing gas: N 2 / O 2 = 97: 3
・ Processing speed: 30 sec / sec
Next, a reaction liquid having the following formulation was applied to the surface of the intermediate transfer member (primary recording surface) with a roll coater.
反応液処方
・塩化カルシウム・2水和物 10部
・架橋剤 1部
(日清紡社製 カルボジライトV−02)
・イオン交換水 残部
合計100部
次いで、インクジェット記録装置17として、ノズル配列密度1200dpi(ドット/インチ;参考値)、吐出量4plのインクジェットヘッド17Aを配置したものを用い、駆動周波数8kHzにて、下記処方の2種類のインクを連続して付与した。インク付与面積は、それぞれのインクを単独で等間隔ピッチで吐出したときに20%になるように調整した。
Reaction liquid formulation ·
・ Ion exchange water balance
100 parts in total Next, as the ink
第1のインク処方(表面張力38.6dyn/cm)
・ブラック顔料:カーボンブラック(三菱化学製 MCF88) 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 0.17部
・イオン交換水 残部
合計100部
第2のインク処方(表面張力35.7dyn/cm)
・シアン顔料:ビグメントブルー15 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 0.4部
・イオン交換水 残部
合計100部
第3のインク処方(表面張力33.3dyn/cm)
・マゼンタ顔料:ピグメントレッド7 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 1部
・イオン交換水 残部
合計100部
第4のインク処方(表面張力30.5dyn/cm)
・イエロー顔料:ピグメントイエロー74 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 1.7部
・イオン交換水 残部
合計100部
次いで、中間転写体上のインク像に温風を当て、水分除去を促進させる。その後に、この中間転写体と、表面コートされたインク吸収性の少ない印刷用紙(日本製紙製 Npiコート 連量40.5)とを加圧ローラーにて接触させ、インク像を転写した。
First ink formulation (surface tension 38.6 dyn / cm)
Black pigment: Carbon black (MCF88 manufactured by Mitsubishi Chemical) 5 parts Dispersion resin: 1 part of styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer (acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
100 copies in total
Second ink formulation (surface tension 35.7 dyn / cm)
Cyan pigment:
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
100 copies in total
Third ink formulation (surface tension 33.3 dyn / cm)
-Magenta pigment: 5 parts of pigment red 7-Dispersing resin: 1 part of styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
100 copies in total
Fourth ink formulation (surface tension 30.5 dyn / cm)
-Yellow pigment: Pigment Yellow 74 5 parts-Dispersing resin: 1 part of styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
Total 100 parts Next, warm air is applied to the ink image on the intermediate transfer member to promote moisture removal. Thereafter, the intermediate transfer member was contacted with a surface-coated printing paper having a low ink absorbability (Npi coat, 40.5, manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd.) with a pressure roller to transfer an ink image.
この転写されたパターンについて、画像処理解析装置(王子計測機器製ドットアナライザー)にてそれぞれの着色面積を解析した。それぞれの着色面積の設計値(20%)からのずれは、第1のインクは−3.6%、第2のインクは−2.4%、第3のインクは−1.8%、第4のインクは+0.7%であった。 About this transferred pattern, each coloring area was analyzed with the image processing analysis apparatus (Oji Scientific Instruments dot analyzer). Deviations from the design values (20%) of the respective colored areas are as follows: -3.6% for the first ink, -2.4% for the second ink, -1.8% for the third ink, The ink of 4 was + 0.7%.
<比較例2>
実施例2と同じ条件で、第1、第2および第4のインクを下記処方に変えてそれぞれの着色面積を解析した。
<Comparative Example 2>
Under the same conditions as in Example 2, each colored area was analyzed by changing the first, second, and fourth inks to the following recipes.
第1のインク処方(表面張力32.9dyn/cm)
・ブラック顔料:カーボンブラック(三菱化学製 MCF88) 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 1.1部
・イオン交換水 残部
合計100部
第2のインク処方(表面張力33.1dyn/cm)
・シアン顔料:ビグメントブルー15 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 1部
・イオン交換水 残部
合計100部
第4のインク処方(表面張力32.5dyn/cm)
・イエロー顔料:ピグメントイエロー74 5部
・分散樹脂:スチレン−アクリル酸−アクリル酸エチル共重合体 1部
(酸価240、重量平均分子量5000)
・グリセリン 10部
・エチレングリコール 5部
・界面活性剤:川研ファインケミカル製アセチレノールEH 0.9部
・イオン交換水 残部
合計100部
それぞれの着色面積の設計値(20%)からのずれは、第1のインクは−23.7%、第2のインクは−18.3%、第3のインクは−12.4%、第4のインクは−0.8%であった。
First ink formulation (surface tension 32.9 dyn / cm)
Black pigment: Carbon black (MCF88 manufactured by Mitsubishi Chemical) 5 parts Dispersion resin: Styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer 1 part
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
100 copies in total
Second ink formulation (surface tension 33.1 dyn / cm)
Cyan pigment:
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
100 copies in total
Fourth ink formulation (surface tension 32.5 dyn / cm)
-Yellow pigment: Pigment Yellow 74 5 parts-Dispersing resin: 1 part of styrene-acrylic acid-ethyl acrylate copolymer
(Acid value 240, weight average molecular weight 5000)
・
Total 100 parts Deviations from the design values (20%) of the respective colored areas are -13.7% for the first ink, -18.3% for the second ink, and -12.4 for the third ink. %, The fourth ink was -0.8%.
以上から明らかなように、中間転写体の非吸収性表面に反応液を付与してから4種のインクを付与する構成にあって、比較例2では表面張力がほぼ等しい第1ないし第4のインクを用いている。これに対し、実施例2では、表面張力が2dyn/cm以上小さくなる第1ないし第4のインクをこの順で付与するようにしている。この結果、実施例2では、各インクの着色面積の設計値からのずれが比較例1に対して格段に小さくなり、良好な画像を形成できることが確認された。 As is apparent from the above, the first to fourth in the comparative example 2 have the structure in which the four types of ink are applied after the reaction liquid is applied to the non-absorbing surface of the intermediate transfer member. Ink is used. On the other hand, in the second embodiment, the first to fourth inks having a surface tension of 2 dyn / cm or more are applied in this order. As a result, in Example 2, the deviation from the design value of the coloring area of each ink was remarkably reduced as compared with Comparative Example 1, and it was confirmed that a good image could be formed.
(その他)
上述の各実施形態および実施例においては、記録媒体または中間転写体を非吸収性表面をもつインク受容体として説明した。これらのインク受容体では、先行インク滴によって形成されたインクドットが流動性を有したまま後続インク滴が付与されることから、本発明を適用する効果が高い。しかし本発明は、インク受容体のインク吸収性の良否ないしは程度を要件とするものではなく、いずれにも適用できることは勿論である。例えば、インク吸収性に優れたインク受容体を用いる場合であっても、各インク滴の着弾時間差が短ければ、先に形成されたインクドットが流動性を有したまま後続インク滴が付与されることがあるので、本発明の適用は有効である。換言すれば、インク受容体のインク吸収性の良否ないしは程度によらず、各インク滴の着弾時間差を短くすること、すなわち記録の高速化に資することが可能となる。
(Other)
In each of the above-described embodiments and examples, the recording medium or the intermediate transfer member has been described as an ink receiver having a non-absorbing surface. In these ink receivers, the ink dots formed by the preceding ink droplets are applied with the subsequent ink droplets while having fluidity, so that the effect of applying the present invention is high. However, the present invention does not require the quality or degree of ink absorbability of the ink receiver, and of course can be applied to any of them. For example, even when an ink receptor having excellent ink absorbency is used, if the difference in landing time of each ink droplet is short, the subsequent ink droplet is applied while the previously formed ink dot remains fluid. Therefore, the application of the present invention is effective. In other words, it is possible to contribute to shortening the landing time difference between the ink droplets, that is, to increase the recording speed, regardless of whether the ink absorption of the ink receiver is good or not.
また、本発明は、反応液を付与してから複数のインクを付与することで画像形成を行うものであれば、色調の種類および数は上記に限られない。例えば、上例ではシアン、マゼンタおよびイエローのいわゆる印刷の3原色に加えてブラックを含めた4色のインクを用いるものとしたが、シアン、マゼンタおよびイエローのインクのみを用いるものでもよいし、これらに代えて、あるいはこれらとともに、レッド、グリーン、ブルーその他の色を用いるものでもよい。また、同系色であっても濃度の異なるインクを用いるものでもよく、本明細書でいう色調とは濃度をも含む概念である。ただし、いずれの場合でも、好ましい表面張力の要件を満たすインクセットを用い、液を付与してから、表面張力の高い順にインクを付与することを要件とすることは勿論である。 In the present invention, the type and number of color tones are not limited to the above as long as image formation is performed by applying a plurality of inks after applying the reaction liquid. For example, in the above example, four inks including black in addition to the so-called three primary colors of cyan, magenta and yellow are used, but only cyan, magenta and yellow inks may be used. Instead of or in combination with these, red, green, blue or other colors may be used. In addition, inks of similar colors or different densities may be used, and the color tone referred to in this specification is a concept including density. However, in any case, it is a matter of course to use an ink set that satisfies the preferable surface tension requirements, apply the liquid, and then apply the ink in descending order of surface tension.
1000 ホスト装置(コンピュータ)
1 記録媒体
2 第1インク滴
3 第2インク滴
4 第1インク滴設計着色部
5 第2インク滴設計着色部
11 記録媒体
12 被記録面(非吸収性表面)
13 表面処理装置
14 反応液付与装置
15 反応液水分除去促進装置
16 加熱ローラー
17 インクジェット記録装置
17A インクジェットヘッド
18 インクドット
19 インク水分除去促進装置
21 中間転写体
22 中間転写体表面
23 加圧ローラー
24 定着ローラー
25 クリーニングユニット
1000 Host device (computer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Recording medium 2 1st ink drop 3 2nd ink drop 4 1st ink drop design coloring part 5 2nd ink drop
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記インクと反応する成分を含む反応液を前記記録媒体の被記録面に付与し、当該反応液の付与後に、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与して前記画像形成を行うことを特徴とする画像形成方法。 In an image forming method for forming an image using a plurality of types of ink on a recording medium having a non-absorbable recording surface ,
A reaction liquid containing a component that reacts with the ink is applied to the recording surface of the recording medium, and after the reaction liquid is applied, the plurality of types of ink are applied in order from the one having the highest surface tension to perform the image formation. An image forming method.
前記インクと反応する成分を含む反応液を、非吸収性の表面を有する中間転写体に付与する工程と、
前記反応液が付与された中間転写体に対して、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与し、前記中間転写体に画像を形成する工程と、
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工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。 In an image forming method for forming an image using a plurality of types of ink,
Applying a reaction liquid containing a component that reacts with the ink to an intermediate transfer member having a non-absorbing surface ;
A step of applying the plurality of types of inks in order from the one having the highest surface tension to the intermediate transfer member to which the reaction liquid has been applied, and forming an image on the intermediate transfer member;
Transferring the image formed on the intermediate transfer member to a recording medium;
An image forming method comprising:
前記インクと反応する成分を含む反応液を前記記録媒体の被記録面に付与する手段と、
当該反応液が付与された前記記録媒体に、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与して前記画像形成を行う手段と、
を具えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that forms an image using a plurality of types of ink on a recording medium having a non-absorbable recording surface ,
Means for applying a reaction liquid containing a component that reacts with the ink to the recording surface of the recording medium ;
Means for forming the image by applying the plurality of types of inks in descending order of the surface tension to the recording medium to which the reaction liquid is applied;
An image forming apparatus comprising:
前記インクと反応する成分を含む反応液を、非吸収性の表面を有する中間転写体に付与する手段と、Means for applying a reaction liquid containing a component that reacts with the ink to an intermediate transfer member having a non-absorbing surface;
前記反応液が付与された中間転写体に対して、表面張力の高いものから順に前記複数種類のインクを付与し、前記中間転写体に画像を形成する手段と、Means for forming the image on the intermediate transfer body by applying the plurality of types of ink to the intermediate transfer body to which the reaction liquid has been applied in order from the one having the highest surface tension;
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手段と、Means for transferring the image formed on the intermediate transfer member to a recording medium;
を有することを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising:
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