JP5064277B2 - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成方法及び画像形成装置に係り、特に、インクを用いて記録媒体上に画像を形成する画像形成方法及び画像形成装置に関する。

一般に、インクジェット記録装置は、多数のノズルが形成されるインクジェットヘッドを備え、各ノズルからそれぞれインク滴を記録媒体に向かって吐出することにより、記録媒体上に画像を形成するものであり、低騒音性にすぐれ、ランニングコストが安く、多種多様な記録媒体に対して高品位な画像を記録できることなどから幅広く利用されている。

そして、特許文献１では、記録媒体にインクを印字し、加熱加圧によってインクの定着を行うことで、記録媒体とインク画像との密着性を向上する方法が開示されている。

また、特許文献２では、水、水溶性有機溶剤および顔料を含有し、水の含有量が全インク質量の１０質量％以上、５０質量％未満であるインクであり、水溶性有機溶剤のうち最も多く含有する水溶性有機溶剤のＳＰ値が１６．５以上２４．６未満であり、さらにそのＳＰ値の水溶性有機溶剤の含有量が全インク質量の３０質量％以上であるインクを使用し、普通紙にインクヘッドからインクを打滴して印刷する１回パスの印刷方法において、インクの打滴後に、普通紙を加圧してインクを定着することが開示されている。
特開平６−１８４４７８号公報 特開２００７−１９６４１７号公報

しかしながら、特許文献１に記載されている方法は、水性インクを用いる場合の高速記録では、インクの乾燥が十分に進行する前に定着処理が行われるために、乾燥不足で画像が多くの水分を含んだまま定着部へと搬送されてしまう。加熱ローラによって記録媒体の印写面を直接接触させることにより定着させようとすると、画像の凝集力不足による画像流れや画像が加熱ローラへのオフセットが起きるという問題がある。このオフセットは定着ニップ時に画像に加えられるせん断や離間の際に上下に引っ張られる力に対して画像の強度が不足して発生してしまうものである。

そして、特許文献２は、インクの含水量を５０質量％未満にし、水溶性有機溶剤の含有量を３０質量％以上と多量に含有させることで、カールやコックリングを抑制できるとあるが、有機溶剤が多量に画像中に残留し、画像の加熱ローラへのオフセットが起きたり、定着性が低下するという問題が発生する。また、特許文献２の記載にあるように、普通紙に対して押圧する際も問題となるが、コート紙のような液体成分の浸透の遅い記録媒体に対する紙に対する記録の場合、水分が紙上に残留し易くなり、上記問題が致命的となる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、熱圧定着時にオフセットが起こらない画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は前記目的を達成するために、ＳＰ値が２４．６以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有し、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクを画像信号に応じてコート紙である記録媒体上に打滴する工程と、乾燥温度が５０℃以上である加熱乾燥手段によって前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する工程と、を有することを特徴とする画像形成方法を提供する。

また、本発明の請求項２は前記目的を達成するために、コート紙である記録媒体上に凝集処理液を付与する工程と、ＳＰ値が２４．６以下であり、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有するインクを画像信号に応じて前記記録媒体上に打滴する工程と、乾燥温度が５０℃以上である加熱乾燥手段によって前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する工程と、を有することを特徴とする画像形成方法を提供する。

インクの溶媒として用いられるグリセリンなどの有機溶媒は、インク打滴後に水を含んだ状態で画像中に残留する。その状態で加熱乾燥などにより水分を除去しようとしても、グリセリンなどの有機溶媒は高沸点であるものが大半を占めるため、グリセリン内部に取り込まれた水分を蒸発乾燥させるのは非常に困難である。従って、高速記録に対応しようとすると、画像中の水分を乾燥あるいは吸収しきれず、定着時に画像がオフセットする問題が生じてしまう。このような問題に対して、本発明ではＳＰ値が２４．６以下の水溶性高沸点有機溶媒を含むことで、高速記録に対応した乾燥が可能になり、定着での画像のオフセットが防止できるという知見を得た。これは、溶媒中に抱え込まれる水分量が減少したか、あるいは水との親和性が低下したことによって水の乾燥効率が向上したことに起因するのではないかと推測している。

また、インク中に添加する水溶性高沸点有機溶媒の量は、１０％以上３０％以下であることが良い。１０％未満だと、ノズルでの保湿性が不足し吐出安定性が損なわれるし、水分が多くなりすぎて乾燥しきれない。３０％より大きいと、有機溶剤自体の量が過剰になり、画像強度を低下せしめやはり画像オフセットが発生するおそれがある。

更に、インクの２５℃での粘度が１０ｃｐ以下の低粘度な溶剤を選択することで、画像中の溶媒（水含む）の紙への浸透を促し乾燥を進行させる効果がある。インクは、５０℃以上で加熱することが好ましく、高温乾燥すればより粘度が低下するので更に好ましい。

従って、請求項１のように、ＳＰ値が２４．６以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有し、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクを画像信号に応じてコート紙である記録媒体上に打滴する工程と、乾燥温度が５０℃以上である加熱乾燥手段によって記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、記録媒体にインクを熱圧定着する工程と、を有することで、熱圧定着時にオフセットが起こらない画像形成方法を提供することができる。尚、加熱乾燥手段としては、媒体裏面からの加熱、輻射熱の照射、熱風吹きつけなどの手段が好ましく用いられ、これらの手段を組み合わせるとより好ましい。

また、インク中の色材成分を凝集させる凝集処理液を付与することで、色材成分を凝集させると、画像中の色材成分同士の結合力を補強する効果があり、さらに定着時の画像オフセット防止に効果的である。

凝集系の特有の課題として乾燥時（あるいは定着時）に乾燥が促進されることによる画像収縮があるが、本発明ではＳＰ値が２４．６以下の水溶性有機溶剤を含むことで凝集性を抑える効果があり、画像収縮を防止することができる。

凝集後固液分離した際、溶媒成分（＝水溶性有機溶剤３０%水溶液）の２５℃での粘度が５ｃｐ以下の低粘度な水溶性高沸点有機溶媒を選択することで、凝集体から形成される画像中の溶媒（水含む）の紙への浸透を促し乾燥を進行させる効果がある。この場合においても、インクは、５０℃以上で加熱することが好ましく、高温乾燥すればより粘度が低下するので更に好ましい。

従って、請求項２のように、コート紙である記録媒体上に凝集処理液を付与する工程と、ＳＰ値が２４．６以下であり、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有するインクを画像信号に応じて記録媒体上に打滴する工程と、乾燥温度が５０℃以上である加熱乾燥手段によって記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、記録媒体に前記インクを熱圧定着する工程と、を有することで、熱圧定着時にオフセットが起こらない画像形成方法を提供することができる。

尚、請求項２においては、インクが凝集処理液上に着弾して凝集反応し、固系分と溶媒成分が固液分離するので、請求項１で規定したインク粘度ではなく、規定中最も濃度が高い場合（３０％）での溶媒成分の粘度で規定している。

請求項３は請求項２において、前記凝集処理液を付与する工程後、前記インクを記録媒体上に打滴する工程前に、前記凝集処理液を固体状又は半固溶状にする工程を有することを特徴とする。

凝集処理液（凝集剤成分）を液体状で付与する場合、インク中の水分に加えさらに水を付与することになるので乾燥不足が懸念される。従って、凝集処理液を付与する工程後、インクを記録媒体上に打滴する工程前に、凝集処理液を固体状又は半固溶状にする工程を有することで、その懸念を排除することができる。

請求項４は請求項２又は３において、前記水溶性高沸点有機溶媒の２５℃での粘度が６５ｃｐ以下であることを特徴とする。

高速乾燥を実施し水分が蒸発すると、高沸点有機溶媒が濃縮されて画像中に少なからず残留する。その際、濃縮された高沸点有機溶媒があまりに高粘度であると、時間を経過しても画像中に滞留し定着性を損なう恐れがある。従って、それを防止するために、請求項４では、高沸点有機溶媒そのものの粘度を６５ｃｐ以下に抑えるようにした。６５ｃｐ以下であれば、定着実施後間を置かずに記録媒体中へ浸透するため、定着性低下を避けることができる。

請求項５は請求項１〜４の何れか１において、前記インクには、ポリマー樹脂が含有していることを特徴とする。

インク中に色材の他に、ポリマー樹脂を添加すると、乾燥時あるいは熱圧定着時にポリマー樹脂が融着し、画像中の色材成分同士の結合力を補強する効果があり、より定着時の画像オフセット防止に効果的である。当然、定着性に対しても効果が大きい。

本発明の請求項６は前記目的を達成するために、ＳＰ値が２４．６以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有し、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクを画像信号に応じてコート紙である記録媒体上に打滴するインク打滴手段と、乾燥温度が５０℃以上で前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する加熱乾燥手段と、前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する熱圧定着手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

また、本発明の請求項７は前記目的を達成するために、コート紙である記録媒体上に凝集処理液を付与する凝集処理液付与手段と、ＳＰ値が２４．６以下であり、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有するインクを画像信号に応じて記録媒体上に打滴するインク打滴手段と、乾燥温度が５０℃以上で前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する加熱乾燥手段と、前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する熱圧定着手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置を提供する。

請求項６と請求項７は、請求項１と請求項２の画像形成方法を画像形成装置としたものである。

本発明によれば、記録媒体上に画像を形成する画像形成方法及び画像形成装置において、熱圧定着時にオフセットが起こらない画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。

以下、添付図面に従って、本発明の好ましい実施の形態について説明する。

まず、本発明で用いられる凝集処理液（以下、単に「処理液」ともいう）、インクについて説明し、次いで、本発明に係る画像形成方法及び画像形成装置について説明する。尚、本発明では処理液を用いない態様もある。本発明に係るインクは、処理液を用いない態様の場合には、ＳＰ値が２８以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有し、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクであり、処理液を用いる態様の場合には、ＳＰ値が２８以下であり、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有するインクである。

［インク］
本発明のインクジェット用インクは、フルカラーの画像形成に用いることができる。フルカラー画像を形成するために、マゼンタ色調インク、シアン色調インク、及びイエロー色調インクを用いることができ、また、色調を整えるために、更にブラック色調インクを用いてもよい。また、イエロー、マゼンタ、シアン色調インク以外のレッド、グリーン、ブルー、白色インクやいわゆる印刷分野における特色インク等を用いることができる。

本発明のインクジェット用インクとしては、水系インクが好ましく、特に水分散性顔料を着色剤として用いることが好ましい。

以下、インク成分について詳述する。

＜水分散性顔料＞
水分散性顔料の具体例として、下記（１）〜（４）の顔料を挙げることができる。

（１）カプセル化顔料、即ち、ポリマー微粒子に顔料を含有させてなるポリマーエマルジョンであり、より詳しくは、親水性水不溶性の樹脂で顔料を被覆し顔料表面の樹脂層にて親水化することで顔料を水に分散したものである。

（２）自己分散顔料、即ち、表面に少なくとも１種の親水基を有し、分散剤の不存在下で水分散性及び水溶性の少なくともいずれかを示す顔料、より詳しくは、主にカーボンブラックなどを表面酸化処理して親水化し、顔料単体が水に分散するようにしたものである。

（３）樹脂分散顔料、即ち、質量平均分子量５０，０００以下の水溶性高分子化合物により分散された顔料。

（４）界面活性剤分散顔料、即ち、界面活性剤により分散された顔料。
好ましい例として、（１）カプセル化顔料と（２）自己分散顔料を挙げることができ、特に好ましい例として、（１）カプセル化顔料を挙げることができる。

マイクロカプセル化顔料について詳述する。マイクロカプセル化顔料の樹脂は、限定されるものではないが、水と水溶性有機の混合溶媒中で自己分散能または溶解能を有し、かつアニオン性基（酸性）を有する高分子の化合物であるのが好ましい。この樹脂は、通常、数平均分子量が１、０００〜１００、０００範囲程度のものが好ましく、３、０００〜５０、０００範囲程度のものが特に好ましい。また、この樹脂は有機溶剤に溶解して溶液となるものが好ましい。樹脂の数平均分子量がこの範囲であることにより、顔料における被覆膜として、またはインク組成物における塗膜としての機能を十分に発揮することができる。樹脂は、アルカリ金属や有機アミンの塩の形で使用されることが好ましい。

マイクロカプセル化顔料の樹脂の具体例としては、熱可塑性、熱硬化性あるいは変性のアクリル系、エポキシ系、ポリウレタン系、ポリエーテル系、ポリアミド系、不飽和ポリエステル系、フェノール系、シリコーン系、フッ素系高分子化合物、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリビニル系、アルキド樹脂、フタル酸樹脂等のポリエステル系、メラミン樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、アミノアルキド共縮合樹脂、ユリア樹脂、尿素樹脂等のアミノ系の材料、あるいはそれらの共重合体または混合物などのアニオン性基を有する材料などが挙げられる。

上記樹脂の中、アニオン性アクリル系樹脂は、例えば、アニオン性基を有するアクリルモノマー（以下、アニオン性基含有アクリルモノマーという）と、更に必要に応じてこれらのモノマーと共重合し得る他のモノマーを溶媒中で重合して得られる。アニオン性基含有アクリルモノマーとしては、例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン基からなる群から選ばれる１個以上のアニオン性基を有するアクリルモノマーが挙げられ、これらの中でもカルボキシル基を有するアクリルモノマーが特に好ましい。

カルボキシキル基を有するアクリルモノマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマル酸等が挙げられる。これらの中でもアクリル酸またはメタクリル酸が好ましい。

マイクロカプセル化顔料は、上記した成分を用いて、従来の物理的、化学的方法によって製造することができる。本発明の好ましい態様によれば、特開平９−１５１３４２号、特開平１０−１４００６５号、特開平１１−２０９６７２号、特開平１１−１７２１８０号、特開平１０−２５４４０号、または特開平１１−４３６３６号に開示されている方法によって製造することができる。

本発明において、自己分散型顔料も好ましい例として挙げることができる。自己分散型顔料とは、顔料表面に多数の親水性官能基および／またはその塩（以降、分散性付与基という）を、直接またはアルキル基、アルキルエーテル基、アリール基等を介して間接的に結合させたもので、分散剤なしに水性媒体中に分散可能な顔料である。ここで「分散剤なしに水性媒体中に分散」とは、顔料を分散させるための分散剤を用いなくても水性媒体中に分散可能な状態をいう。

自己分散型顔料を着色剤として含有するインクは、通常の顔料を分散させるために含有させる前述のような分散剤を含む必要が無いため、分散剤に起因する消泡性の低下による発泡がほとんど無く吐出安定性に優れるインクが調製しやすい。

自己分散型顔料の表面に結合される分散性付与基としては、−ＣＯＯＨ、−ＣＯ、−ＯＨ、−ＳＯ_３Ｈ、−ＰＯ_３Ｈ_２及び第４級アンモニウム並びにそれらの塩が例示でき、これらは、原料となる顔料に物理的処理または化学的処理を施すことで、分散性付与基または分散性付与基を有する活性種を顔料の表面に結合（グラフト）させることによって製造される。前記物理的処理としては、例えば真空プラズマ処理等が例示できる。また前記化学的処理としては、例えば水中で酸化剤により顔料表面を酸化する湿式酸化法や、ｐ−アミノ安息香酸を顔料表面に結合させることによりフェニル基を介してカルボキシル基を結合させる方法等が例示できる。

本発明においては、次亜ハロゲン酸及び／または次亜ハロゲン酸塩による酸化処理、またはオゾンによる酸化処理により表面処理される自己分散型顔料を好ましい例として挙げることができる。自己分散型顔料としては市販品を利用することも可能であり、マイクロジェットＣＷ−１（商品名；オリヱント化学工業（株）製）、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ２００、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００（以上商品名；キャボット社製）等が例示できる。

＜顔料＞
本発明において用いられる顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機顔料、無機顔料のいずれであってもよい。

前記有機顔料としては、例えば、アゾ顔料、多環式顔料、染料キレート、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、アゾ顔料、多環式顔料などがより好ましい。前記アゾ顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料、などが挙げられる。前記多環式顔料としては、例えば、フタロシアニン顔料、ぺリレン顔料、ぺリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、インジゴ顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフラロン顔料、などが挙げられる。前記染料キレートとしては、例えば、塩基性染料型キレート、酸性染料型キレート、などが挙げられる。

前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、バリウムイエロー、カドミウムレッド、クロムイエロー、カーボンブラック、などが挙げられる。これらの中でも、カーボンブラックが特に好ましい。なお、前記カーボンブラックとしては、例えば、コンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたものが挙げられる。

黒色系のものとしては、カーボンブラックの具体例は、Ｒａｖｅｎ７０００，Ｒａｖｅｎ５７５０，Ｒａｖｅｎ５２５０，Ｒａｖｅｎ５０００ ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ ３５００，Ｒａｖｅｎ２０００，Ｒａｖｅｎ１５００，Ｒａｖｅｎ１２５０，Ｒａｖｅｎ１２００，Ｒａｖｅｎ１１９０ ＵＬＴＲＡＩＩ，Ｒａｖｅｎ１１７０，Ｒａｖｅｎ１２５５，Ｒａｖｅｎ１０８０，Ｒａｖｅｎ１０６０，Ｒａｖｅｎ７００（以上コロンビアン・カーボン社製）、Ｒｅｇａｌ４００Ｒ，Ｒｅｇａｌ３３０Ｒ，Ｒｅｇａｌ６６０Ｒ，Ｍｏｇｕｌ Ｌ，Ｂｌａｃｋ Ｐｅａｒｌｓ Ｌ，Ｍｏｎａｒｃｈ ７００，Ｍｏｎａｒｃｈ ８００，Ｍｏｎａｒｃｈ ８８０，Ｍｏｎａｒｃｈ ９００，Ｍｏｎａｒｃｈ １０００，Ｍｏｎａｒｃｈ １１００，Ｍｏｎａｒｃｈ １３００，Ｍｏｎａｒｃｈ １４００（以上キャボット社製）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１， Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２Ｖ，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ １８，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ２００，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１５０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１６０，Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ Ｓ１７０，Ｐｒｉｎｔｅｘ３５，Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｖ，Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｕ，Ｐｒｉｎｔｅｘ１４０Ｖ，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ５，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ４Ａ，Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ４（以上デグッサ社製）、Ｎｏ．２５，Ｎｏ．３３，Ｎｏ．４０，Ｎｏ．４５，Ｎｏ．４７，Ｎｏ．５２，Ｎｏ．９００，Ｎｏ．２２００Ｂ，Ｎｏ．２３００，ＭＣＦ−８８，ＭＡ６００，ＭＡ７，ＭＡ８，ＭＡ１００（以上三菱化学社製）等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

本発明において使用可能な有機顔料としては、イエローインクの顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１４Ｃ、１６、１７、２４、３４、３５、３７、４２、５３、５５、６５、７３、７４、７５、８１、８３、９３、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０８、１０９、１１０、１１４、１１７、１２０、１２８、１２９、１３８、１５０、１５１、１５３、１５４、１５５、１８０等が挙げられる。

また、マゼンタインクの顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、３９、４０、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、４８：２、４８：３、４８：４、４９、４９：１、５０、５１、５２、５２：２、５３：１、５３、５５、５７（Ｃａ）、５７：１、６０、６０：１、６３：１、６３：２、６４、６４：１、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１０１（べんがら）、１０４、１０５、１０６、１０８（カドミウムレッド）、１１２、１１４、１２２（キナクリドンマゼンタ）、１２３、１４６、１４９、１６３、１６６、１６８、１７０、１７２、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１９０、１９３、２０２、２０９、２１９、２６９等、およびＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９が挙げられ、特に、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２が好ましい。

また、シアンインクの顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：３４、１６、１７：１、２２、２５、５６、６０、Ｃ．Ｉ．バットブルー４、６０、６３等が挙げられ、特に、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３が好ましい。

上記の顔料は、単独種で使用してもよく、また上記した各群内もしくは各群間より複数種選択してこれらを組み合わせて使用してもよい。

＜分散剤＞
本発明において、カプセル化顔料あるいは樹脂分散顔料で用いられる分散剤としては、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物等が使用できる。
例えば、α、β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの共重合体等が挙げられる。α、β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、酢酸ビニル、酢酸アリル、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、クロトン酸エステル、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸ジエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン化ビニルナフタレン、ビニルアルコール、アクリルアミド、メタクリロキシエチルホスフェート、ビスメタクリロキシエチルホスフェート、メタクリロキシエチルフェニルアシドホスフェート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン誘導体、ビニルシクロヘキサン、ビニルナフタレン、ビニルナフタレン誘導体、芳香族基を置換してもよいアクリル酸アルキルエステル、アクリル酸フェニルエステル、芳香族基を置換してもよいメタクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、クロトン酸アルキルエステル、イタコン酸ジアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル、ビニルアルコール、並びに上記化合物の誘導体等が挙げられる。

上記α、β−エチレン性不飽和基を有するモノマーの単独若しくは複数を共重合して得られる共重合体が高分子分散剤として使用される。具体的には、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ポリスチレン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等が挙げられる。

本発明の分散剤は、重量平均分子量で２，０００〜６０，０００のものが好ましい。本発明の分散剤は、顔料に対する添加量比率が、質量比で１０％以上１００％以下の範囲が好ましい。分散剤添加量としては、２０％以上７０％以下がより好ましく、更に好ましくは、４０％以上５０％以下である。

＜水溶性溶媒＞
本発明に用いられるインクは、処理液を用いない態様の場合には、ＳＰ値が２８以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有するとともに、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクであり、処理液を用いる態様の場合には、ＳＰ値が２８以下であるとともに、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有するインクである。このような水溶性高沸点有機溶媒には、湿潤剤及び浸透剤が含まれる。
ジエチレングリコールモノエチルエーテル（22.4）
ジエチレングリコールモノブチルエーテル（21.5）
トリエチレングリコールモノブチルエーテル（21.1）
ジプロピレングリコールモノメチルエーテル（21.3）
ジプロピレングリコール（27.2）

また、ＳＰ値が低い溶剤のうち、下記の構造が含まれていることが特徴である。

上記の化合物が全有機溶剤中に占める割合は、１０％以上が好ましく、３０％以上がより好ましく、更に５０％以上が好ましい。

また本発明においては、SP値が２７．５以下の溶剤比率が９０％以下にならない範囲で他の溶剤を併用しても良い。

併用する水溶性有機溶媒の例として、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、トリメチロールプロパン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレングリコール、ジプロピレングリコール、２−ブテン−１，４−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，２−オクタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，２−ペンタンジオール、４−メチル−１，２−ペンタンジオール等のアルカンジオール（多価アルコール類）；ヴルコース、マンノース、フルクトース、リボース、キシロース、アラビノース、ガラクトース、アルドン酸、グルシトール、（ソルビット）、マルトース、セロビオース、ラクトース、スクロース、トレハロース、マルトトリオース等の糖類；糖アルコール類；ピアルロン酸類；尿素類等のいわゆる固体湿潤剤；エタノール、メタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノールなどの炭素数１〜４のアルキルアルコール類；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジ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エチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、１−メチル−１−メトキシブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｔ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−ｉｓｏ−プロピルエーテルなどのグリコールエーテル類；２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ホルムアミド、アセトアミド、ジメチルスルポキシド、ソルビット、ソルビタン、アセチン、ジアセチン、トリアセチン、スルホラン等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を用いることができる。

乾燥防止剤や湿潤剤の目的としては，多価アルコール類が有用であり、例えば、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、テトラエチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、ポリエチレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

浸透剤の目的としては、ポリオール化合物が好ましく、脂肪族ジオールとしては、例えば、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、３，３−ジメチル−１，２−ブタンジオール、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２−プロピル−１，３−プロパンジオール、２，４−ジメチル−２，４−ペンタンジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、５−ヘキセン−１，２−ジオール、２−エチル−１，３−ヘキサンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールが好ましい例として挙げることができる。

本発明に使用される水溶性溶媒は、単独で使用しても、２種類以上混合して使用しても構わない。水溶性有機溶媒の含有量としては、１質量％以上６０質量％以下、好ましくは、５質量％以上４０質量％以下、より好ましくは１０質量％以上３０質量％以下で使用される。

本発明に使用される水の添加量は特に制限は無いが、好ましくは、１０質量％以上９９質量％以下であり、より好ましくは、３０質量％以上８０質量％以下である。更に好ましくは、５０質量％以上７０質量％以下である。

＜界面活性剤＞
表面張力調整剤としてはノニオン、カチオン、アニオン、ベタイン界面活性剤が挙げられる。表面張力の調整剤の添加量は、インクジェットで良好に打滴するために、本発明のインクの表面張力を２０〜６０ｍＮ／ｍに調整する量が好ましく、より好ましくは２０〜４５ｍＮ／ｍ、更に好ましくは２５〜４０ｍＮ／ｍに調整できる量である。

本発明における界面活性剤としては、分子内に親水部と疎水部を合わせ持つ構造を有する化合物等が有効に使用することができ、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用することができる。更には、上記高分子物質（高分子分散剤）を界面活性剤としても使用することもできる。

アニオン系界面活性剤の具体例としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルポコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ナトリウムジオクチルスルホサクシネート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルポコハク酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ｔ−オクチルフェノキシエトキシポリエトキシエチル硫酸ナトリウム塩等が挙げられ、これらの１種、又は２種以上を選択することができる。

ノニオン性界面活性剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、オキシエチレン・オキシプロピレンブロックコポリマー、ｔ−オクチルフェノキシエチルポリエトキシエタノール、ノニルフェノキシエチルポリエトキシエタノール等が挙げられ、これらの１種、又は２種以上を選択することができる。

カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられ、具体的には、例えば、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、２−ヘプタデセニル−ヒドロキシエチルイミダゾリン、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルピリジニウムクロライド、ステアラミドメチルピリジウムクロライド等が挙げられる。

本発明におけるインクジェット用液体組成物に添加する界面活性剤の量は、特に限定されるものではないが、０．１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは0.5〜１０質量％、更に好ましくは１〜３質量％である。

＜その他成分＞
その他の添加剤を含有してもよい。その他の添加剤としては、例えば、紫外線吸収剤、褪色防止剤、防黴剤、ｐＨ調整剤、防錆剤、酸化防止剤、乳化安定剤、防腐剤、消泡剤、粘度調整剤、分散安定剤、キレート剤等の公知の添加剤が挙げられる。

紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、などが挙げられる。

褪色防止剤としては、各種の有機系及び金属錯体系の褪色防止剤を使用することができる。有機の褪色防止剤としてはハイドロキノン類、アルコキシフェノール類、ジアルコキシフェノール類、フェノール類、アニリン類、アミン類、インダン類、クロマン類、アルコキシアニリン類、ヘテロ環類などがあり、金属錯体としてはニッケル錯体、亜鉛錯体などがある。

防黴剤としてはデヒドロ酢酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、ナトリウムピリジンチオン−１−オキシド、ｐ−ヒドロキシ安息香酸エチルエステル、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン、ソルビン酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウムなどが挙げられる。これらはインク中に０．０２〜１．００質量％使用するのが好ましい。

ｐＨ調整剤としては、調合される記録用インクに悪影響を及ぼさずにｐＨを所望の値に調整できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルコールアミン類（例えば、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、２−アミノ−２−エチル−１，３プロパンジオールなど）、アルカリ金属水酸化物（例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど）、アンモニウム水酸化物（例えば、水酸化アンモニウム、第４級アンモニウム水酸化物）、ホスホニウム水酸化物、アルカリ金属炭酸塩などが挙げられる。

防錆剤としては、例えば、酸性亜硫酸塩、チオ硫酸ナトリウム、チオジグリコール酸アンモン、ジイソプロピルアンモニウムニトライト、四硝酸ペンタエリスリトール、ジシクロヘキシルアンモニウムニトライトなどが挙げられる。

酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系酸化防止剤を含む）、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、りん系酸化防止剤などが挙げられる。

キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム、ニトリロ三酢酸ナトリウム、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸ナトリウム、ジエチレントリアミン五酢酸ナトリウム、ウラミル二酢酸ナトリウムなどが挙げられる。

＜樹脂微粒子＞
本発明に用いられることができる樹脂微粒子あるいはポリマーラテックスとしては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、パラフィン系樹脂、フッ素系樹脂等を用いることができる。アクリル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、スチレン系樹脂、架橋アクリル樹脂、架橋スチレン系樹脂を好ましい例として挙げることができる。

樹脂微粒子の重量平均分子量は１万以上、２０万以下が好ましく、より好ましくは１０万以上、２０万以下である。

樹脂微粒子の平均粒径は、１０ｎｍ〜１μｍの範囲が好ましく、１０〜２００ｎｍの範囲がより好ましく、２０〜１００ｎｍの範囲が更に好ましく、２０〜５０ｎｍの範囲が特に好ましい。

樹脂微粒子の添加量はインクに対して、０．５〜２０質量％が好ましく、３〜２０質量％がより好ましく、５〜１５質量％がさらに好ましい。

樹脂微粒子のガラス転移温度Ｔｇは３０℃以上であることが好ましく、４０℃以上がより好ましく、５０℃以上がさらに好ましい。

また、ポリマー粒子の粒径分布に関しては、特に制限は無く、広い粒径分布を持つもの、又は単分散の粒径分布を持つもの、いずれでもよい。また、単分散の粒径分布を持つポリマー微粒子を、２種以上混合して使用してもよい。

［処理液］
本発明には、プリント性を向上させる液体組成物を印字媒体に付与することが好ましい例として挙げることができる。

本発明に用いることができるプリント性を向上させる液体組成物の好ましい一例として、インクのｐＨを変化させることにより凝集物を生じさせる液体組成物を挙げることができる。このとき、液体組成物のｐＨは１〜６であることが好ましく、ｐＨは２〜５であることがより好ましく、ｐＨは３〜５であることがさらに好ましい。液体組成物の成分として、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。これらの化合物は、１種類で使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。

また、本発明に用いることができるプリント性を向上させる液体組成物の好ましい一例として、多価金属塩あるいはポリアリルアミンを添加した処理液を挙げることができる。液体組成物の成分として、多価金属塩として周期表の２Ａ属のアルカリ土類金属（例えば、マグネシウムとカルシウム）；周期表の３Ｂ属の遷移金属（例えば、ランタン）；周期表の３Ａ属からのカチオン（例えば、アルミニウム）；ランタニド類（例えば、ネオジム）；及びポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体、を挙げることができる。好ましい例として、カルシウムとマグネシウムを挙げることができる。カルシウム又はマグネシウムの対塩として好ましく採用されるアニオンは、カルボン酸塩（蟻酸、酢酸、安息香酸塩など）、硝酸塩、塩化物、及びチオシアン酸塩を挙げることができる。処理液への添加量として、当該塩は約１〜約１０重量％、好ましくは約１．５〜約７重量％、より好ましくは約２〜約６重量％の範囲の量で処理液中に存在させることができる。

処理液には、定着性および耐擦性を向上させるため、樹脂成分をさらに含有してもよい。樹脂成分は、処理液をインクジェット方式によって打滴する場合ヘッドからの吐出性を損なわないもの、保存安定性があるものであればよく、水溶性樹脂や樹脂エマルジョンなどを自由に用いることができる。

樹脂成分としては、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、ビニル系、スチレン系等が考えられる。定着性向上といった機能を充分に発現させるには、比較的高分子のポリマーを高濃度１重量％〜２０重量％に添加することが必要である。しかし、上記材料を液体に溶解させて添加しようとすると高粘度化し、吐出性が低下する。適切な材料を高濃度に添加し、かつ粘度上昇を抑えるには、ラテックスとして添加する手段が有効である。ラテックス材料としては、アクリル酸アルキル共重合体、カルボキシ変性ＳＢＲ（スチレン−ブタジエンラテックス）、ＳＩＲ（スチレン−イソプレン）ラテックス、ＭＢＲ（メタクリル酸メチル−ブタジエンラテックス）、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンラテックス）、等が考えられる。

＜インク物性＞
本発明のインクの表面張力は、２０ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、２０ｍＮ以上４５ｍＮ／ｍ以下であり、更に好ましくは、２５ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下である。

〔画像形成方法及び装置〕
次に、本発明に係る画像形成方法及び装置について説明する。

図１は、本発明に係る画像形成方法が適用された画像形成装置の一例を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、記録媒体１１４の片面のみに印刷可能な片面機である。この画像形成装置１００は、記録媒体１１４を供給する給紙部１０２と、記録媒体１１４に処理液を付与する処理液付与部１０６と、記録媒体１１４にインクを付与して画像形成を行う印字部（画像形成部）１０８と、記録媒体１１４上のインクを記録媒体１１４に定着する定着部１１０と、画像が形成された記録媒体１１４を搬送して排出する排紙部１１２とから主に構成される。尚、処理液を用いない場合には、処理液付与部１０６は省略される。

給紙部１０２には、記録媒体１１４を積載する給紙台１２０が設けられている。給紙台１２０の前方（図１において左側）にはフィーダボード１２２が接続されており、給紙台１２０に積載された記録媒体１１４は１番上から順に１枚ずつフィーダボード１２２に送り出される。フィーダボード１２２に送り出された記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｂを介して、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂの表面（周面）に給紙される。

給紙部１０２に続いて処理液付与部１０６が設けられている。給紙部１０２と処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂとの間には、これらに対接するようにして渡し胴１２４ｂが設けられている。これにより、記録媒体１１４は、渡し胴１２４ｂを介して処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂに受け渡される。

用紙予熱ユニット１３４及び処理液乾燥ユニット１３８には、それぞれ所定の範囲で温度制御可能なヒータが設けられる。圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４が、用紙予熱ユニット１２４や浸透抑制剤乾燥ユニット１３８に対向する位置を通過する際、これらユニットのヒータによって加熱される。

処理液ヘッド１３６は、圧胴１２６ｂに保持される記録媒体１１４に対して処理液を打滴するものであり、後述する印字部１０８の各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋと同一構成が適用される。尚、本例では、記録媒体１１４の表面に対して処理液を付与する手段として、インクジェットヘッドを適用したが、処理液を付与する手段については特に本例に限定されるものではない。例えば、スプレー方式、塗布方式などの各種方式を適用することも可能である。

本例で用いられる処理液は、後段の印字部１０８に配置される各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋから記録媒体１１４に向かって吐出されるインクに含有される色材を凝集させる作用を有する酸性液である。

本発明では、処理液乾燥ユニット１３８でのヒータの加熱は、処理液ヘッド１３６で記録媒体１１４の表面に処理液を付与してから５秒以内に行う。従って、処理液乾燥ユニット１３８は、処理液ヘッド１３６に近いことが好ましい。

処理液乾燥ユニット１３８のヒータの加熱温度は、処理液を乾燥させて記録媒体１１４上に固体状又は半固溶状の凝集処理剤層（処理液が乾燥した薄膜層）が形成されるような温度に設定される。尚、ここでいう「固体状または半固溶状の凝集処理剤層」とは、含水率が０〜７０％の範囲のものを言う。

本例の如く、記録媒体１１４上に処理液が付与される前に、用紙予熱ユニット１３４のヒータによって記録媒体１１４を予備加熱する態様が好ましい。この場合、処理液の乾燥に要する加熱エネルギーを低く抑えることが可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

処理液付与部１０６に続いて印字部１０８が設けられている。処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂと印字部１０８の圧胴１２６ｃとの間には、これらに対接するようにして渡し胴１２４ｃが設けられている。これにより、処理液付与部１０６の圧胴１２６ｂに保持された記録媒体１１４は、処理液が付与されて固体状又は半固溶状の凝集処理剤層が形成された後に、渡し胴１２４ｃを介して印字部１０８の圧胴１２６ｃに受け渡される。

印字部１０８には、圧胴１２６ｃの回転方向（図１において反時計回り方向）に関して上流側から順に、圧胴１２６ｃの表面に対向する位置に、ＣＭＹＫの４色のインクにそれぞれ対応したインクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋと、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂがそれぞれ設けられている。

各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、上述した処理液ヘッド１３６と同様に、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）が適用される。即ち、各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、それぞれ対応する色インクの液滴を圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４に向かって吐出する。

各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋは、それぞれ圧胴１２６ｃに保持される記録媒体１１４における画像形成領域の最大幅に対応する長さを有し、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（図１中不図示）が複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋが圧胴１２６ｃの回転方向（記録媒体１１４の搬送方向）と直交する方向に延在するように固定設置される。

記録媒体１１４の画像形成領域の全幅をカバーするノズル列を有するフルラインヘッドがインク色毎に設けられる構成によれば、記録媒体１１４の搬送方向（副走査方向）について、記録媒体１１４と各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋを相対的に移動させる動作を１回行うだけで（即ち１回の副走査で）、記録媒体１１４の画像形成領域に１次画像を記録することができる。これにより、記録媒体１１４の搬送方向（副走査方向）と直交する方向（主走査方向）に往復動作するシリアル（シャトル）型ヘッドが適用される場合に比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。

また、本例では、ＣＭＹＫの４色の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。

溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂは、上述した用紙予熱ユニット１３４や処理液乾燥ユニット１３８と同様に、所定の範囲で温度制御可能なヒータを含んで構成される。記録媒体１１４上に形成された固体状又は半固溶状の凝集処理剤層上にインク液滴が打滴されると、記録媒体１１４上にはインク凝集体（色材凝集体）が形成されるとともに、色材と分離されたインク溶媒が広がり、凝集処理剤が溶解した液体層が形成される。このようにして記録媒体１１４上に残った溶媒成分（液体成分）は、記録媒体１１４のカールだけでなく、画像劣化を招く要因となる。そこで、本例では、各インクヘッド１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋからそれぞれ対応する色インクが記録媒体１１４上に打滴された後、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂのヒータによって加熱を行い、溶媒成分を蒸発させ、乾燥を行っている。

ここで、本発明では、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂでの乾燥温度を５０℃以上となるようにし、インクの溶媒に含まれる水を除去することが好ましい。尚、溶媒乾燥ユニット１４２ａ、１４２ｂとしては、媒体裏面からの加熱、輻射熱の照射、熱風吹きつけなどの手段が好ましく用いられ、これらの手段を組み合わせるとより好ましい。

印字部１０８に続いて本例では定着部１１０が設けられている。印字部１０８の圧胴１２６ｃと定着部１１０の圧胴１２６ｄとの間には、これらに対接するように渡し胴１２４ｄが設けられている。これにより、印字部１０８の圧胴１２６ｃに保持された記録媒体１１４は、各色インクが付与された後に、渡し胴１２４ｄを介して定着部１１０の圧胴１２６ｄに受け渡される。

定着部１１０は、５０℃〜２００℃の範囲で温度調整可能な加熱ローラ１４４を含んで構成され、圧胴１２６ｄと加熱ローラ１４４の間に挟みこまれた記録媒体１１４を加熱加圧しながら、記録媒体１０４に画像を定着させる。定着部１１０の加熱温度は、インクに含有されるポリマー微粒子のガラス転移点温度などに応じて設定することが好ましい。本例では、定着部１１０の加熱温度は７５℃に設定した。また、定着部１１０のニップ圧力は０．０５〜２ＭＰａとする態様が好ましい。

定着部１１０に続いて排紙部１１２が設けられている。排紙部１１２には、記録媒体１１４を受ける排紙胴１５０と、該記録媒体１１４を積載する排紙台１５２と、排紙胴１５０に設けられたスプロケットと排紙台１５２の上方に設けられたスプロケットとの間に掛け渡され、複数の排紙用グリッパを備えた排紙用チェーン１５４とが設けられている。圧胴１２６ｄから排紙胴１５０に受け渡された記録媒体１１４が排紙用チェーン１５４によって排紙台１５２に搬送される。

尚、本発明では、記録媒体がコート紙であることか好ましい。一般に、コート紙のような緩浸透性の記録媒体に対して、凝集処理液を付与した後にインクを打滴すると、凝集処理液中で凝集したインク色材が浮遊してしまい所望の位置に留まらないので、結果として出力画像が所望の画像と比べて大きく乱れてしまう。従って、本発明は、記録媒体がコート紙である場合に特に有効であり、色材移動による画像乱れを効果的に防止することができる。

コート紙に好適に使用可能な支持体としては、例えば、ＬＢＫＰ、ＮＢＫＰ等の化学パルプ；ＧＰ、ＰＧＷ、ＲＭＰ、ＴＭＰ、ＣＴＭＰ、ＣＭＰ、ＣＧＰ等の機械パルプ；ＤＩＰ等の古紙パルプなどの木材パルプと、顔料とを主成分とし、バインダー、さらにサイズ剤、定着剤、歩留まり向上剤、カチオン化剤、紙力増強剤等の各種添加剤を１種以上混合し、長網抄紙機、円網抄紙機、ツインワイヤー抄紙機等の各種装置を使用して製造される原紙、さらに澱粉、ポリビニルアルコール等を用いてなるサイズプレスやアンカーコート層を設けた原紙、あるいはこれらのサイズプレスやアンカーコート層の上にコート層を設けてなるアート紙、コート紙、キャストコート紙等の塗工紙などが挙げられる。

本発明の方法においては、これらの原紙あるいは塗工紙をそのまま使用してもよいし、例えばマシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等の装置を使用してカレンダー処理を行ない、平坦化をコントロールした状態で使用してもよい。

支持体の坪量は、通常、４０〜３００ｇ／ｍ ² 程度であるが、特に制限されるものではない。本発明で用いられるコート紙は、上記のような支持体上に、コート層を塗設する。コート層は顔料およびバインダーを主成分とする塗被組成物から構成されるものであり、支持体上に少なくとも１層塗設される。

前記顔料としては、白色顔料を好適に使用することができる。このような白色顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、コロイダルアルミナ、擬ベーマイト、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロイサイト、水酸化マグネシウム等の無機顔料；スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料が挙げられる。

前記バインダーとしては、例えば、酸化澱粉、エーテル化澱粉、リン酸エステル化澱粉等の澱粉誘導体；カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体；カゼイン、ゼラチン、大豆蛋白、ポリビニルアルコールまたはその誘導体；各種鹸化度のポリビニルアルコール又はそのシラノール変性物、カルボキシル化物、カチオン化物等の各種誘導体；ポリビニルピロリドン、無水マレイン酸樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体等の共役ジエン系共重合体ラテックス；アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルの重合体又は共重合体等のアクリル系重合体ラテックス；エチレン酢酸ビニル共重合体等のビニル系重合体ラテックス；或はこれら各種重合体のカルボキシ基等の官能基含有単量体による官能基変性重合体ラテックス；メラミン樹脂、尿素樹脂等の熱硬化性合成樹脂等の水性接着剤；ポリメチルメタクリレート等のアクリル；酸エステル；メタクリル酸エステルの重合体又は共重合体樹脂；ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマー、ポリビニルブチラール、アルキッド樹脂等の合成樹脂系接着剤等を挙げることができる。

コート層の顔料とバインダーとの配合割合は、顔料１００重量部に対し、バインダーが３〜７０重量部、好ましくは５〜５０重量部である。顔料１００重量部に対するバインダーの配合割合が３重量部未満であると、そのような塗被組成物からなるインク受理層の塗膜強度が不足することがある。一方、この配合割合が７０重量部を超えると、高沸点溶媒の吸収が極端に遅くなる。

更に、コート層には、例えば、染料定着剤、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、抑泡剤、離型剤、発泡剤、浸透剤、着色染料、着色顔料、螢光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、防腐剤、防バイ剤、耐水化剤、湿潤紙力増強剤、乾燥紙力増強剤などの各種添加剤を適宜配合することができる。

インク受理層の塗工量は、要求される光沢、インク吸収性、支持体の種類等により異なるので一概には言えないが、通常は１ｇ／ｍ ² 以上である。また、インク受理層はある一定の塗工量を２度に分けて塗設してもよい。このように２度に分けて塗設すると、同塗工量を１度に塗設する場合に比較して光沢が向上する。

コート層の塗設は、例えば、各種ブレードコータ、ロールコータ、エアーナイフコータ、バーコータ、ロッドブレードコータ、カーテンコータ、ショートドウェルコータ、サイズプレス等の各種装置をオンマシン或いはオフマシンで使用して行なうことができる。また、コート層の塗設後に、たとえばマシンカレンダー、ＴＧカレンダー、ソフトカレンダー等のカレンダー装置を使用してインク受理層の平坦化仕上げを行なってもよい。

尚、コート層の層数は、必要に応じて適宜に決定することができる。
コート紙としてはアート紙、上質コート紙、中質コート紙、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙、微塗工印刷用紙があり、コート層の塗設量はアート紙で両面４０ｇ／ｍ^２前後、上質コート紙、中質コート紙で両面２０ｇ／ｍ^２前後、上質軽量コート紙、中質軽量コート紙では両面１５ｇ／ｍ^２前後であり、微塗工印刷用紙は両面１２ｇ／ｍ^２以下である。アート紙の例としては特菱アートなどが挙げられ、上質コート紙としてはユーライト、アート紙としては特菱アート（三菱製紙社製）、サテン金藤（王子製紙社製）、等が挙げられ、コート紙としてはＯＫトップコート（王子製紙社性）、オーロラコート（日本製紙社製）、リサイクルコートＴ−６（日本製紙社製）が挙げられ、軽量コートとしてはユーライト（日本製紙社製）、ニューＶマット（三菱製紙社製）、ニューエイジ（王子製紙社製）、リサイクルマットＴ−６（日本製紙社製）、ピズム（日本製紙社製）が挙げられる。微塗工印刷用紙としてはオーロラＬ（日本製紙社製）、キンマリＨｉ−Ｌ（北越製紙社製）などが挙げられる。更に、キャストコート紙としてはＳＡ金藤プラス（王子製紙社製）、ハイマッキンレーアート（五條製紙社製）等が挙げられる。

以上説明したインクを用いた画像形成方法、即ち、ＳＰ値が２８以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有するとともに、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクを画像信号に応じて記録媒体上に打滴する工程と、加熱乾燥手段によって記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、記録媒体にインクを熱圧定着する工程と、を有することで、熱圧定着時にオフセットが起こらない画像形成方法を提供することができる。また、以上説明した処理液及びインクを用いた画像形成方法、即ち、記録媒体上に凝集処理液を付与する工程と、ＳＰ値が２８以下であるとともに、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有するインクを画像信号に応じて記録媒体上に打滴する工程と、加熱乾燥手段によって記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、記録媒体に前記インクを熱圧定着する工程と、を有することで、熱圧定着時にオフセットが起こらない画像形成方法を提供することができる。

次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図１の画像形成装置から凝集処理液乾燥部１３８を除いたシステム条件（以下、非凝集系という。）、図１に記載したシステム条件（以下、凝集系という。）を用いて画像形成を行った。

≪凝集処理剤の調整≫
以下の組成で材料を混合し、調整を行った。
・グリセリン １５ｇ
・マロン酸 １０ｇ
・界面活性剤１（下記、化１） １ｇ
・イオン交換水 ７４ｇ

東亜ＤＫＫ(株)製ｐＨメーターＷＭ−５０ＥＧにて、処理液のｐＨを測定したところ、ｐＨは３．５であった。

≪インクの調整≫
・インク１（ポリマーなし）：［以下に記載の表６、７のポリマー添加あり以外の実験で使用］
顔料（マゼンタ） ４質量％
高沸点有機溶媒（ＨＢＳ） ８〜３５質量％
オルフィンＥ１０１０（日信化学製） １質量％
イオン交換水 残部
但し、高沸点有機溶媒は、下記する表１〜３に示す溶媒種を、同表記載の含有量（質量部）添加している。
・インク２（ポリマー添加）：［以下に記載の表６、７のポリマー添加ありの実験でのみ使用］
顔料（マゼンタ） ４質量％
ジョンクリル５３７（ジョンソンポリマー製） ４ or ８質量％
ニューポールＧＰ−２５０（三洋化成製） １０質量％
オルフィンＥ１０１０（日信化学製） １質量％
イオン交換水 残部
尚、表１〜３の溶媒種の表記は、以下の通りである。
Ｇｌｙ：グリセリン
ＤＥＧ：ジエチレングリコール
ＴＥＡ：トリエタノールアミン
ＤＰＧ：ジプロピレングリコール
ＤＥＧｍＥＥ：ジエチレングリコールモノエチルエーテル
非凝集系の実験では、上記処理液層を記録媒体（三菱製紙製 特菱アート）に設けた。非凝集系及び凝集系の実験では、画像信号に応じてインクをヘッドから吐出して記録媒体上に打滴した。インク吐出体積は２ｐｌで、記録密度は主走査・副走査方向共に１２００ｄｐｉで記録される。次に温風送風を乾燥手段として、記録媒体表面を５０℃５秒間の熱風で乾燥させる。

最後に、画像を加熱・加圧により定着する。本実験では７５℃、０．２ＭＰａに設定した。

この際、インク中の高沸点有機溶媒（ＨＢＳ）を、以下の表１及び２に示す高沸点有機溶媒及び含有量にし、実験を行った。また、それぞれの高沸点有機溶媒のＳＰ値、粘度を測定し、表１及び２に記載した。尚、表１は非凝集系の実験を、表２は凝集系の実験をまとめたものである。

評価結果を表１及び２に示す。尚、実験の評価は以下の基準により評価を行った。

〔画像オフセット〕
定着処理後のローラへの色材の付着度合いを官能評価した。
５：色材付着が全くない。
４：色材付着が目視で確認されない。
３：色材がわずかに付着するが、実用上許容できる。
２：色材付着がひどく、記録媒体の白地が露出しており、許容外。
１：ほとんどの色材が付着しており、許容外。

〔定着性〕
定着処理 １ｈｏｕｒ後のベタ画像部分に、テープを貼り付け、９０°の角度で引き剥がし、テープへの色材の付着度合いを官能評価した。
５：色材付着が全くない。
４：色材付着が目視で確認されない。
３：色材がわずかに付着するが、実用上許容できる。
２：色材付着がひどく、記録媒体の白地が露出しており、許容外。
１：ほとんどの色材が付着しており、許容外。

〔吐出安定性〕
５：２５℃５０ＲＨ％の環境下で１０分間ノズル開放後、全ノズルからインク吐出可能
４：２５℃５０ＲＨ％の環境下で５分間ノズル開放後、全ノズルからインク吐出可能
３：２５℃５０ＲＨ％の環境下で３分間ノズル開放後、全ノズルからインク吐出可能
２：２５℃５０ＲＨ％の環境下で１分間ノズル開放後、全ノズルからインク吐出可能
１：２５℃５０ＲＨ％の環境下環境下で１分間ノズル開放後、インクが吐出しないノズル有り
〔定着時の画像収縮〕
１ｍｍ×１ｍｍベタ部の定着前後の画像サイズの面積率を測定した。
５：画像収縮率 １％以下
４：画像収縮率 ３％以下
３：画像収縮率 ５％以下
２：画像収縮率 １０％以下
１：画像収縮率 １０％より大

表１に示した評価結果から分かるように、非凝集系の実験では、ＳＰ値が２８以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有するとともに、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクを用いた水準４、６〜８、１１、１２、及び１５（表中、本発明と記載）において、画像オフセット及び吐出安定性の評価で良好な（評価４以上の）結果が得られた。

また、表２に示した評価結果から分かるように、凝集系の実験では、ＳＳＰ値が２８以下であるとともに、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％未満含有するインクを用いた水準２３、２４、２７、２８、３１、３２、３５、３６、３９、４０、４３、及び４４（表中、本発明と記載）において、画像オフセット及び吐出安定性の評価で良好な（評価４以上の）結果が得られた。

＜溶剤粘度の変更＞
上記凝集系において、更に、インクの溶媒をとして、ＧＰ−２５０とＤＥＧｍＥＥの２種類を表３に記載の割合で混合し、総量で１５質量部添加して実験を行った。その際の溶媒の２５℃での粘度を表３に示す。尚、この実験の定着性の評価においては、上記記載の定着処理 １ｈｏｕｒ後ではなく、定着直後に実施した。

表３に示した評価結果から分かるように、凝集系において、定着直後の定着性は、水溶性高沸点有機溶媒の２５℃での粘度が６５ｃｐ以下であることが好ましい。

＜加熱乾燥手段と乾燥温度の変更＞
更に、非凝集系及び凝集系の実験において、加熱乾燥手段と乾燥温度の条件を変更して実験を行った。条件及び結果を以下の表４及び表５に示す。尚、水準５８は前記表１の水準２、水準６４は前記表２の水準２８と同一条件である。

＜ポリマー樹脂添加の有無＞
非凝集系及び凝集系の実験において、インクのポリマー樹脂の添加量を表６及び７の添加量に変更し実験を行った。非凝集系の結果を表６、凝集系の結果を表７に示す。尚、水準７１は前記表１の水準１１、水準７４は前記表２の水準２８と同一条件である。

表６及び７に示した評価結果から分かるように、インクにはポリマー樹脂が含有していることが好ましい。

＜処理液を乾燥する工程の有無＞
凝集系の実験において、処理液を乾燥する工程の有無において実験を行った。本実験において処理液を乾燥する工程は、処理液を塗布した下流側の加熱部（記録媒体裏面５０℃加熱、記録媒体表面を７０℃２秒間の熱風）で処理液を乾燥させて、固体状または半固溶状の凝集処理剤層とした。評価結果を表８に示す。尚、水準７６は前記表２の水準１７、水準７８は前記表２の水準２８と同一条件である。

表８に示した評価結果（定着時の画像変形）から分かるように、処理液を乾燥する工程を有することが好ましい。

本発明に係る画像形成装置の一例を示した摸式図である。

符号の説明

１００…画像形成装置、１０２…給紙部、１０６…処理液付与部、１０８…印字部、１１０…定着部、１１２…排紙部、１１４…記録媒体、１２４ｂ〜１２４ｄ…渡し胴、１２６ｂ〜１２６ｄ…圧胴、１３４…用紙予熱ユニット、１３６…処理液ヘッド、１３８…処理液乾燥ユニット、１４０Ｃ、１４０Ｍ、１４０Ｙ、１４０Ｋ…インクヘッド、１４４…加熱ローラ、１５０…排紙胴

Claims (7)

1. ＳＰ値が２４．６以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有し、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクを画像信号に応じてコート紙である記録媒体上に打滴する工程と、
   乾燥温度が５０℃以上である加熱乾燥手段によって前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、
   前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する工程と、を有することを特徴とする画像形成方法。
2. コート紙である記録媒体上に凝集処理液を付与する工程と、
   ＳＰ値が２４．６以下であり、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有するインクを画像信号に応じて前記記録媒体上に打滴する工程と、
   乾燥温度が５０℃以上である加熱乾燥手段によって前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する工程と、
   前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する工程と、を有することを特徴とする画像形成方法。
3. 前記凝集処理液を付与する工程後、前記インクを記録媒体上に打滴する工程前に、前記凝集処理液を固体状又は半固溶状にする工程を有することを特徴とする請求項２に記載の画像形成方法。
4. 前記水溶性高沸点有機溶媒の２５℃での粘度が６５ｃｐ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成方法。
5. 前記インクには、ポリマー樹脂が含有していることを特徴とする請求項１〜４の何れか１に記載の画像形成方法。
6. ＳＰ値が２４．６以下の水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有し、２５℃での粘度が１０ｃｐ以下のインクを画像信号に応じてコート紙である記録媒体上に打滴するインク打滴手段と、
   乾燥温度が５０℃以上で前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する加熱乾燥手段と、
   前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する熱圧定着手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. コート紙である記録媒体上に凝集処理液を付与する凝集処理液付与手段と、
   ＳＰ値が２４．６以下であり、３０％水溶液にした際の２５℃での粘度が５ｃｐ以下である水溶性高沸点有機溶媒を１０％以上３０％以下含有するインクを画像信号に応じて記録媒体上に打滴するインク打滴手段と、
   乾燥温度が５０℃以上で前記記録媒体上のインクの溶媒に含まれる水を除去する加熱乾燥手段と、
   前記記録媒体に前記インクを熱圧定着する熱圧定着手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images