JP6862184B2 - インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 - Google Patents
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Description
被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成工程と、
液吸収部材の撥水性を有する多孔質体の第一の面を、前記被記録体上の前記第一の画像に接触させて、前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくとも一部を吸収する液吸収工程と、
を有するインクジェット記録方法であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を付与して湿潤処理する湿潤処理工程をさらに有し、
前記液吸収工程は、前記湿潤処理工程によって湿潤された第一の面を前記第一の画像に接触させることを特徴とする。
また、本発明にかかるインクジェット記録方法は、
被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成工程と、
液吸収部材の撥水性を有する多孔質体の第一の面を、前記被記録体上の前記第一の画像に接触させて、前記第一の画像を構成するインクを濃縮する液吸収工程と、
を有するインクジェット記録方法であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を付与して湿潤処理する湿潤処理工程をさらに有し、
前記液吸収工程は、前記湿潤処理工程によって湿潤された第一の面を前記第一の画像に接触させることを特徴とする。
被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成ユニットと、
撥水性の第一の面を有し、前記第一の面を前記被記録体上の前記第一の画像に接触させることで、前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくとも一部を吸収する多孔質体を有する液吸収部材と、
を有するインクジェット記録装置であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を、前記第一の面に付与して湿潤処理する湿潤処理部をさらに有する、
ことを特徴とする。
また、本発明にかかるインクジェット記録装置は、
被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成ユニットと、
撥水性の第一の面を有し、前記第一の面を前記被記録体上の前記第一の画像に接触させることで、前記第一の画像を構成するインクを濃縮する多孔質体を有する液吸収部材と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を、前記第一の面に付与して湿潤処理する湿潤処理部をさらに有する、
ことを特徴とする。
(1)湿潤液を収容部に収容し、収容部から湿潤液が多孔質体の第一の面に供給されることによって、多孔質体の第一の面の湿潤処理を行う方法。
(2)第一の画像に含まれる水性液体成分に湿潤液としての機能を持たせ、第一の画像に多孔質体の第一の面が接触した際に、第一の画像から多孔質体の第一の面に湿潤液が供給されることによって、多孔質体の第一の面の湿潤処理を行う方法。
また、画像形成工程は、被記録体に反応液を付与する工程と、被記録体にインクを付与する工程とを有することが好ましい。このとき、被記録体上において、反応液が付与される領域と、インクが付与される領域とは少なくとも一部で重なっている。すなわち、被記録体上において反応液とインクとを接触させて第一の画像を形成することが好ましい。また、被記録体に反応液を付与する工程と、被記録体にインクを付与する工程の順序は特に限定されないが、画像の高画質化の観点から、画像形成工程は、被記録体に反応液を付与する工程と、被記録体にインクを付与する工程と、をこの順に有することが好ましい。すなわち、画像形成工程は、被記録体に反応液を付与する工程と、被記録体に、該反応液を付与した領域と少なくとも一部が重なるようにインクを付与する工程とを、この順に有することが好ましい。
(A)湿潤液を収容する収容部と、収容部から湿潤液を多孔質体の第一の面に供給する湿潤液付与部とを有する構成。
(B)第一の画像に含まれる水性液体成分に湿潤液としての機能を持たせ、第一の画像に多孔質体の第一の面が接触した際に、第一の画像から多孔質体の第一の面に湿潤液が供給されることによって、多孔質体の第一の面の湿潤処理が行われるように、被記録体上の第一の画像が形成された領域が湿潤処理部を兼ねる構成。
この第一の画像の水性液体成分が撥水性の多孔質体に吸収される現象について図を用いてより詳細に説明する。
図1は、湿潤液によって湿潤された多孔質体の第一の面を第一の画像に接触させる前の状態を示す模式図である。また、図2は、湿潤液によって湿潤された多孔質体の第一の面を第一の画像に接触させた時の状態を示す模式図である。図1及び2において、1は撥水性の多孔質体、2は湿潤液、3は第一の画像、4は被記録体、5は水性液体成分、6は第二の画像である。図1に記載のように、第一の画像3と接触する面である多孔質体1の第一の面には、湿潤液2が保持されている。この湿潤液2は多孔質体1の第一の面に対する接触角が90°未満であるため、撥水性である第一の面を湿潤させることができる。図2に記載のように、この湿潤液2で湿潤処理がされた撥水性を有する多孔質体1の第一の面を、第一の画像3に接触させた場合、第一の画像3から水性液体成分5を多孔質体1に吸収させることができ、水性液体成分が除去された第二の画像を得ることができる。この現象に関しての詳細は不明であるが、本発明者らは以下のように推測している。この湿潤液2で湿潤処理がされていない状態で多孔質体1を第一の画像3に接触させたとしても、多孔質体の第一の面が撥水性であるため、第一の画像3から水性液体成分を多孔質体1に吸収させることが困難となる。一方、本発明のように、多孔質体1の第一の面を湿潤液2によって湿潤させることで、この湿潤液を介して、撥水性の多孔質体が第一の画像中の水性液体成分を吸収することができるようになったとものと考えられる。
このように、撥水性を有する第一の面を有する多孔質体であることによって、画像からの色材付着を抑制しつつ、かつ、この第一の面に湿潤液を付与することによって、第一の画像から水性液体成分を効率良く吸収することができる。
反応液及びインクの少なくとも一方には、水を第一の液体とした場合に、それ以外の第二の液体を含んでいてもよい。第二の液体の揮発性の高低は問わないが、第一の液体よりも揮発性の高い液体であることが好ましい。
反応液付与装置は、反応液を被記録体上に付与できるいかなる装置であってもよく、従来知られている各種装置を適宜用いる事ができる。具体的には、グラビアオフセットローラ、インクジェットヘッド、ダイコーティング装置(ダイコータ)、ブレードコーティング装置(ブレードコータ)などが挙げられる。反応液付与装置による反応液の付与は、被記録体上でインクと混合(反応)することができれば、インクの付与前に行っても、インクの付与後に行ってもよい。好ましくは、インクの付与前に反応液を付与する。反応液をインクの付与前に付与することによって、インクジェット方式による画像記録時に、隣接して付与されたインク同士が混ざり合うブリーディングや、先に着弾したインクが後に着弾したインクに引き寄せられてしまうビーディングを抑制することもできる。
反応液は、インクを高粘度化する成分(インク高粘度化成分)を含有する。ここで、インクの高粘度化とは、インクを構成している成分である色材や樹脂等がインク高粘度化成分と接触することによって化学的に反応し、あるいは物理的に吸着し、これによってインク粘度の上昇が認められることである。このインクの高粘度化には、インク粘度の上昇が認められる場合のみならず、色材や樹脂などのインクを構成する成分の一部が凝集する事により局所的に粘度の上昇を生じる場合も含まれる。
インクを付与するインク付与装置として、インクジェットヘッドを用いる。インクジェットヘッドとしては、例えば電気−熱変換体によりインクに膜沸騰を生じさせ気泡を形成することでインクを吐出する形態、電気−機械変換体によってインクを吐出する形態、静電気を利用してインクを吐出する形態等が挙げられる。本発明では、公知のインクジェットヘッドを用いることができる。中でも特に高速で高密度の印刷の観点からは電気−熱変換体を利用したものが好適に用いられる。描画は画像信号を受け、各位置に必要なインク量を付与する。
本発明に適用されるインクの各成分について説明する。
(色材)
本発明に適用されるインクに含有される色材は、顔料を含むことが好ましい。例えば、色材として顔料、又は染料と顔料との混合物を用いることが好ましい。色材として用いることができる顔料の種類は特に限定されない。顔料の具体例としては、カーボンブラックなどの無機顔料;アゾ系、フタロシアニン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、イミダゾロン系、ジケトピロロピロール系、ジオキサジン系などの有機顔料を挙げることができる。これらの顔料は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができる。
顔料を分散させる分散剤としては、インクジェット用インクに用いられる公知の分散剤を使用することができる。中でも本発明の態様においては構造中に親水性部と撥水性部とを併せ持つ水溶性の分散剤を用いることが好ましい。特に、少なくとも親水性のモノマーと撥水性のモノマーとを含んで共重合させた樹脂からなる顔料分散剤が好ましく用いられる。ここで用いられる各モノマーについては特に制限はなく、公知のものが好適に用いられる。具体的には、撥水性モノマーとしては、スチレン及びその他のスチレン誘導体、アルキル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。また親水性モノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等が挙げられる。
本発明に適用されるインクは、色材を有しない各種微粒子を含有させて用いてもよい。中でも樹脂微粒子は画像品位や定着性の向上に効果がある場合があり好適である。また、反応液により凝集することにより、より定着性の向上に効果がある場合があり、より好適である。
本発明では、反応液またはインクのいずれかに活性エネルギー線で硬化する成分を含有することが好ましい。活性エネルギー線で硬化する成分を液吸収工程前に硬化させることで、液吸収部材への色材付着が抑制される場合がある。
本発明に用いることのできるインクは界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤としては、具体的には、アセチレングリコールエチレンオキシド付加物(アセチレノ−ルE100、川研ファインケミカル株式会社製)等が挙げられる。インク中の界面活性剤の量は、インク全質量に対して0.01質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。
インクとしては、液媒体として少なくとも水を含む水性インクが用いられる。水性インクとしては、色材として少なくとも顔料を含む水性顔料インクを用いることができる。
本発明に用いることのできるインクは上記成分以外にも必要に応じて、pH調整剤、防錆剤、防腐剤、防黴剤、酸化防止剤、還元防止剤、水溶性樹脂及びその中和剤、粘度調整剤など種々の添加剤を含有してもよい。
本発明では、第一の画像から水性液体成分の少なくとも一部を、多孔質体を有する液吸収部材と接触させることで吸収し、第一の画像中の水性液体成分の含有量を減少させる。液吸収部材の第一の画像との接触面を第一の面とし、第一の面に多孔質体が配置される。
本発明における多孔質体は、第一の画像に含まれる色材との親和性を低くする(色材の離型性を向上させる)ために、撥水性を有する。撥水性の多孔質体は、水の接触角は90°以上であることが好ましい。本発明者らの鋭意検討の結果、水の接触角が90°以上である多孔質体を用いることで、多孔質体へのインクの色材の付着を抑制出来ることが分かった。本明細書における接触角とは、測定液体(水や湿潤液等)を対象物(多孔質体の第一の面)に滴下し、その液滴が対象物に接している部分での対象物表面と液滴の接線とがなす角度のことである。測定の技法にはいくつか種類があるが、本発明者はJIS R3257の「6.静滴法」に記載の技法に準拠して、多孔質体の第一の面の接触角の測定を行った。なお、測定液体として用いられる水は純水(蒸留水)である。
次に、多孔質体を多層構成とする場合の実施形態について説明する。ここでは第一の画像に接触する側の第一の層、第一の層の第一の画像との接触面と反対の面に積層される層を第二の層として説明する。さらに多層の構成についても順次第一の層からの積層順で表記する。なお、本明細書において、第一の層を「吸収層」、第二の層以降を「支持層」ということがある。
色材付着を抑制するため、及び、クリーニング性を高くするために、第一の層に上述した撥水性の多孔質体を用いる。多孔質体形成用の樹脂は、必要に応じて1種又は2種以上を用いることができ、第一の層の中に複数の膜が積層された構成でもよい。
本発明において、第二の層は通気性をもつ層であることが好ましい。このような層は樹脂繊維の不織布でもよいし、織布でも良い。第二の層の材料としては、特に限定されないが、第一の層側へ吸収した液体が逆流しないように、第一の層に対して画像から吸収される水性液体成分との接触角が同等かそれよりも低い材料であることが好ましい。具体的には、ポリオレフィン(ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)など)、ポリウレタン、ナイロン、ポリアミド、ポリエステル(ポリエチレンテレフタラート(PET)など)、ポリスルフォン(PSF)などの単一素材、またはこれらの複合材料などから好ましく選択される。また、第二の層は第一の層よりも孔径の大きな層であることが好ましい。
本発明において、多層構造の多孔質体は3層以上の構成であってもよく、限定されない。三層目(第三の層ともいう)以降の層としては剛性の観点から不織布が好ましい。材料としては第二の層と同様なものを用いることができる。
液吸収部材には、上記の積層構造の多孔質体以外に、液吸収部材の側面を補強する補強部材を有してもよい。また、長尺のシート形状の多孔質体の長手方向端部を繋いでベルト状の部材とする際の接合部材を有してもよい。このような材料としては非孔質のテープ材などを用いることができ、画像と接触しない位置あるいは周期に配置すればよい。
第一の層と第二の層を積層して多孔質体を形成する方法は、特には限定されなることはない。重ね合わせるだけでもよいし、接着剤ラミネートまたは熱ラミネートなどの方法を用いて互いに接着してもよい。通気性の観点から、本発明においては熱ラミネートが好ましい。また、例えば、加熱により、第一の層または第二の層の一部を溶融させて接着積層してもよい。また、ホットメルトパウダーのような融着材を第一の層と第二の層の間に介在させて加熱により互いに接着積層してもよい。第三の層以上を積層する場合は、一度に積層させてもよいし、順次積層させてもよく、積層順に関しては適宜選択される。加熱工程では、加熱されたローラで多孔質体を挟み込んで加圧しながら、多孔質体を加熱するラミネート法が好ましい。
本発明のインクジェット記録装置としては、被記録体としての転写体上に第一の画像を形成し、液吸収部材によって水性液体成分が吸収された後の画像である第二の画像を記録媒体へ転写するインクジェット記録装置と、被記録体としての記録媒体上に第一の画像を形成するインクジェット記録装置とが挙げられる。
(転写型インクジェット記録装置)
図3は、本実施形態の転写型インクジェット記録装置の概略構成の一例を示す模式図である。転写型インクジェット記録装置100は、第一の画像と、第一の画像から水性液体成分の少なくとも一部を除去した第二の画像とを一時的に保持する転写体101を備えている。また、転写型インクジェット記録装置100は、第二の画像を、画像を形成すべき記録媒体108、すなわち目的とする用途に応じた最終画像を形成するための記録媒体上に転写する転写用の押圧部材106を備えた転写ユニットを含む。
転写体101は、画像形成面を含む表面層を有する。表面層の部材としては、樹脂、セラミック等各種材料を適宜用いることができるが、耐久性等の点で圧縮弾性率の高い材料が好ましい。具体的には、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素含有樹脂、加水分解性有機ケイ素化合物を縮合して得られる縮合物等が挙げられる。
転写体101は、支持部材102上に支持されている。転写体の支持方法として、各種接着剤や両面テープを用いてもよい。または、転写体に金属、セラミック、樹脂等を材質とした設置用部材を取り付けることで、設置用部材を用いて転写体を支持部材102上に支持してもよい。
本実施形態の転写型インクジェット記録装置は、転写体101に反応液を付与する反応液付与装置103を有する。図3の反応液付与装置103は、反応液を収容する反応液収容部103aと、反応液収容部103aにある反応液を転写体101上に付与する反応液付与部材103b、103cを有するグラビアオフセットローラの場合を示している。
本実施形態のインクジェット記録装置は、反応液を付与された転写体101にインクを付与するインク付与装置104を有する。反応液とインクとが混合されることで第一の画像が形成され、次の液吸収装置105にて第一の画像から液体成分が吸収される。
本実施形態において、液吸収装置105は、液吸収部材105a、および、液吸収部材105aを転写体101上の第一の画像に押し当てる液吸収用の押圧部材105bを有する。なお、液吸収部材105aおよび押圧部材105bの形状については特に制限がない。例えば、図3に示すように、押圧部材105bが円柱形状であり、液吸収部材105aがベルト形状であって、円柱形状の押圧部材105bでベルト形状の液吸収部材105aを転写体101に押し当てる構成であってもよい。また、押圧部材105bが円柱形状であり、液吸収部材105aが円柱形状の押圧部材105bの周面上に形成された円筒形状であって、円柱形状の押圧部材105bで円筒形状の液吸収部材105aを転写体に押し当てる構成であってもよい。
撥水性を有する多孔質体が第一の画像に接触する前に、多孔質体の第一の面に対する接触角が90°未満である湿潤液を付与する前処理手段としての湿潤処理部によって前処理としての湿潤処理を施すこと好ましい。湿潤液は、多孔質体の第一の面との接触角が90°未満であり、多孔質体に目的とする液体吸収性を得ることができるものであれば特に限定されることはない。具体的には、湿潤液は、少なくとも水を含む水性液媒体と、湿潤液の表面張力を調整する成分とを含有することが好ましい。この湿潤液の表面張力を調整する成分としては特に制限は無いが、界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤としては、シリコーン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤の少なくとも1種を用いることが好ましく、フッ素系界面活性剤を用いることがより好ましい。
本発明に用いる多孔質体への湿潤液の付与方法や湿潤処理装置の構成としては、図3に示す形態に限定されない。多孔質体への湿潤液の付与方法としては浸漬、塗布、液滴下などを挙げることができる。湿潤液の付与方法は、湿潤液の安定的な付与や装置内での高速付与等のため、ローラ加圧方式の塗布法であることが好ましい。図5にローラ加圧方式の湿潤液付与部材で、液吸収部材105aに湿潤液を付与する湿潤液付与部の拡大図を示す。湿潤液収容部110aに収容された湿潤液110cを湿潤液付与部材110bで汲み上げて、液吸収部材105aに湿潤液110cを加圧付与する構成である。
転写体上の第一の画像に対して押圧する多孔質体の圧力が2.94N/cm2(0.3kgf/cm2)以上98N/cm2(10kgf/cm2)以下であれば、第一の画像中の液体成分をより短時間に固液分離でき、第一の画像中から液体成分を除去できるため好ましい。また、圧力は98N/cm2(10kgf/cm2)以下であれば、装置への構造上の負荷が抑制できるため好ましい。尚、本発明における多孔質体の第一の画像に対する接触圧力とは、転写体101と液吸収部材105aとの間のニップ圧を示しており、面圧分布測定器(新田株式会社製 I−SCAN)にて面圧測定を行い、加圧領域における加重を面積で割り、値を算出した。
第一の画像に液吸収部材105aを接触させる作用時間は、第一の画像中の色材が液吸収部材へ付着することをより抑制するために、50ms(ミリ秒)以内であることが好ましい。尚、本明細書における作用時間とは、上述した面圧測定における、被記録体の移動方向における圧力感知幅を、被記録体の移動速度で割って算出される。以降、この作用時間を液吸収ニップ時間と称す。
本実施形態では、第二の画像と記録媒体搬送装置107によって搬送される記録媒体108とが接触している間に、転写用の押圧部材106が記録媒体108を押圧することによって、記録媒体108上にインク像が転写される。転写体101上の第一の画像に含まれる液体成分を除去した後に、記録媒体108へ転写することにより、カールや、コックリング等を抑制した記録画像を得ることが可能となる。
転写手段106の形状については特に制限されないが、例えばローラ形状のものが挙げられる。
本実施形態において、記録媒体108は特に限定されず、公知の記録媒体をいずれも用いることができる。記録媒体としては、ロール状に巻回された長尺物、あるいは所定の寸法に裁断された枚葉のものが挙げられる。材質としては、紙、プラスチックフィルム、木板、段ボール、金属フィルムなどが挙げられる。
本実施形態における転写型インクジェット記録装置は、各装置を制御する制御システムを有する。図6は図3に示す転写型インクジェット記録装置における、装置全体の制御システムを示すブロック図である。図6において、301は外部プリントサーバー等の記録データ生成部、302は操作パネル等の操作制御部、303は記録プロセスを実施するためのプリンタ制御部、304は記録媒体を搬送するための記録媒体搬送制御部、305は印刷するためのインクジェットデバイスである。
本発明における別の実施形態として、直接描画型インクジェット記録装置が挙げられる。
直接描画型インクジェット記録装置において、被記録体は画像を形成すべき記録媒体である。
本実施形態の直接描画型インクジェット記録装置において、記録媒体搬送装置207は特に限定されず、公知の直接描画型インクジェット記録装置における搬送装置を用いることができる。例として、図4に示すように、記録媒体繰り出しローラ207a、記録媒体巻き取りローラ207b、記録媒体搬送ローラ207c、207d、207e、207fを有する記録媒体搬送装置が挙げられる。
<湿潤処理装置>
湿潤処理装置210は、湿潤液を収容する湿潤液収容部210aと、湿潤液収容部210aにある湿潤液を液吸収部材205aに付与する湿潤液付与部材210bを有するグラビアオフセットローラから構成されている。
本実施形態における直接描画型インクジェット記録装置は、各装置を制御する制御システムを有する。図4に示す直接描画型インクジェット記録装置における、装置全体の制御システムを示すブロック図は、図3に示す転写型インクジェット記録装置と同様に、図6に示す通りである。
本実施例では図3に示す転写型インクジェット記録装置を用いた。
本実施例における転写体101は接着剤により支持部材102の表面に固定されている。
本実施例では、厚さ0.5mmのPETシートにシリコーンゴム(信越化学工業株式会社製KE12)を0.3mmの厚さにコーティングしたシートを転写体Jの弾性層として用いた。さらにグリシドキシプロピルトリエトキシシランとメチルトリエトキシシランとをモル比1:1で混合し、加熱還流により得られる縮合物と光カチオン重合開始剤(ADEKA製SP150)の混合物を作製した。弾性層表面の水の接触角を10°以下となるように大気圧プラズマ処理を行い、前記混合物を弾性層上に付与し、UV照射(高圧水銀ランプ、積算露光量5000mJ/cm2)、熱硬化(150℃2時間)により成膜し、弾性層上に厚さ0.5μmの表面層を形成した転写体101を作製した。
インク付与装置104は電気−熱変換素子を用いオンデマンド方式にてインク吐出を行うタイプのインクジェットヘッドを使用し、転写体上にベタ画像を形成した。このベタ画像の形成時のインク付与量は20g/m2とした。液吸収部材105aは液吸収部材搬送ローラ105c、105d、105eによって、転写体101の移動速度と同等の速度になるよう調節されている。また、転写体101の移動速度と同等の速度となるように、記録媒体108は記録媒体繰り出しローラ107aおよび記録媒体巻き取りローラ107bによって搬送される。本実施例において、搬送速度は0.2m/sとし、記録媒体108としてオーロラコート紙(日本製紙株式会社製・坪量104g/m2)を用いた。
反応液付与装置103により付与される反応液は、以下の組成のものを用いた。反応液付与装置103による反応液の付与量は1g/m2とした。
・グルタル酸 21.0質量%
・グリセリン 5.0質量%
・界面活性剤F−444(商品名、DIC社製) 5.0質量%
・イオン交換水 残質量%
インクは以下のように調製した。
カーボンブラック(製品名:モナク1100、キャボット製)10部、樹脂水溶液(スチレン−アクリル酸エチル−アクリル酸共重合体、酸価150、重量平均分子量(Mw)8,000、樹脂の含有量が20.0質量%の水溶液を水酸化カリウム水溶液で中和したもの)15部、純水75部を混合し、バッチ式縦型サンドミル(アイメックス製)に仕込み、0.3mm径のジルコニアビーズを200部充填し、水冷しつつ、5時間分散処理を行った。この分散液を遠心分離して、粗大粒子を除去した後、顔料の含有量が10.0質量%のブラック顔料分散体を得た。
上記で得られた樹脂粒子分散体、及び、顔料分散体を下記各成分と混合した。尚、イオン交換水の残部は、インクを構成する全成分の合計が100.0質量%となる量のことである。
・顔料分散体(色材の含有量は10.0質量%) 40.0質量%
・樹脂粒子分散体 20.0質量%
・グリセリン 7.0質量%
・ポリエチレングリコール(数平均分子量(Mn):1,000) 3.0質量%
・界面活性剤:アセチレノールE100(川研ファインケミカル株式会社製)0.5質量%
・イオン交換水 残部
本実施例では、液吸収部材105aに、平均孔径0.2μmのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)の多孔質体を用いた。このPTFEの多孔質体の表面(第一の面)の水の接触角は118°であった。この液吸収部材105aのガーレは5秒であり、多孔質体の厚みは15μmであった。また、第一の画像と接触することによって多孔質体が吸収した水性液体成分は再度第一の画像に接触する前に、その吸収した水性液体成分の少なくとも一部を多孔質体から除去するようにした。
第一の画像に接触させる前に、液吸収部材105aに湿潤液を付与する。この湿潤液としては、以下組成のものを用い、付与量は10g/m2とした。
・グリセリン 10.0質量%
・界面活性剤(製品名:メガファックF−444、DIC株式会社製) 5.0質量%
・イオン交換水 残質量%
湿潤液を50ml準備する。そして、その湿潤液を室温の状態から加熱し、目視で透明である湿潤液が白濁へ変化したところでの加熱温度を湿潤液中における界面活性剤の曇点とした。また、転写体101と液吸収部材105aとの間のニップ圧は、平均圧力が39.2N/cm2(4kgf/cm2)となるよう押圧部材105bに圧力が印加されている。また、押圧部材105bはローラ直径φ200mmのものを用いた。
湿潤液に含まれる界面活性剤をフッ素系の活性剤であるメガファックF−444(商品名、DIC社製)の代わりに、CapstoneFS−3100(商品名、The ChemoursCompanyLLC)を用い、それ以外は実施例1と同様に画像形成と形成された画像の評価を行った。
湿潤液に含まれる界面活性剤をフッ素系の活性剤であるメガファックF−444(商品名、DIC社製)の代わりに、シリコーン系の界面活性剤であるBYK349(商品名、BYK社製)を用い、それ以外は実施例1と同様に画像形成と形成された画像の評価を行った。
湿潤液の付与圧力を表1に示すように変えたこと以外は実施例1と同様にして画像形成と形成された画像の評価を行った。
実施例4では、湿潤液を圧力を加えずに浸漬付与で行ったため、1回目の使用で気にならないわずかな画像流れが見られたが、画像と多孔質体が加圧接触した後は、多孔質体がインクの液体分で均一に濡れたことで、その後の繰り返し使用で画像流れがみられなかった。
インクに含まれる界面活性剤をアセチレノールE100(商品名、川研ファインケミカル(株)製)の代わりにメガファックF−444(商品名、DIC社製)に変えたこと以外は実施例4と同様にして画像形成と形成された画像の評価を行った。
多孔質体の温度を表1に記載の通りに変更したこと以外は実施例1と同様に画像形成と形成された画像の評価を行った。
PTFEの多孔質体をオプツールHD−1100TH(ダイキン工業株式会社製)に浸漬させて表面処理を施し、多孔質体の第一の面に対する水の接触角を低くした以外は実施例1と同様にして画像形成と形成された画像の評価を行った。
PTFEの多孔質体をオプツールDS−TH(ダイキン工業株式会社製)に浸漬させて表面処理を施し、多孔質体の第一の面に対する水の接触角を低くした以外は実施例1と同様にして画像形成と形成された画像の評価を行った。
多孔質体に湿潤液を付与せず、その他は実施例1と同様に画像形成と形成された画像の評価を行った。
湿潤液に含まれる界面活性剤をF−444(商品名、DIC社製)の代わりに、アセチレノールE100(商品名、川研ファインケミカル(株)製)とし、湿潤液の多孔質体の第一の面に対する接触角が90°以上となるように調整した。その他は実施例1と同様に画像形成と形成された画像の評価を行った。
PTFEの多孔質体の代わりに、PTFEの多孔質体をPVA(ポリビニルアルコール)で処理した親水化PTFEの多孔質体を用いたこと以外は、実施例1と同様に画像形成と形成された画像の評価を行った。
PTFEの多孔質体の代わりに、PTFEの多孔質体をPVA(ポリビニルアルコール)で処理した親水化PTFEの多孔質体を用い、かつ、湿潤液を付与しなかったこと以外は、実施例1と同様に画像形成と形成された画像の評価を行った。
以下の評価方法により、各実施例及び比較例におけるインクジェット記録方法の評価を行った。評価結果を表1に示す。なお、下記の各評価項目の評価基準のAA〜Bを好ましいレベルとし、Cを許容できないレベルとした。
<色材付着>
各実施例及び各比較例において、以下の手順で色材付着の評価を行った。
まず、転写体101上に形成された画像(第一の画像)に液吸収部材が有する多孔質体の第一の面を接触させる。そして、多孔質体の第一の面を画像から剥離する。この画像から剥離した後の多孔質体の画像と接触した面(第一の面)への色材付着の状態について以下の基準により評価した。多孔質体の第一の面への色材付着は少ないことが好ましい。第一の層であるフッ素樹脂の変形量が小さく、濾過性能が高く、また押圧部材105bによる多孔質体への押圧力のムラが少ないほど色材付着量は減る傾向があった。
AA:繰り返し使用(多孔質体を画像に10回接触)しても色材付着はみられなかった。
A:1回の使用では色材付着はみられなかった。
B:1回の使用によってわずかに付着がみられたが、気にならないレベルであった。
C:1回の使用によって色材付着が多くみられた。
各実施例及び各比較例において、以下の手順で画像流れの評価を行った。
まず、転写体101に形成された画像(第一の画像)に液吸収部材が有する多孔質体の第一の面を接触させる。そして、多孔質体の第一の面を画像から剥離する。この剥離した後の転写上に残された画像(第二の画像)における画像流れを以下の基準で評価した。なお、画像流れとは、画像に多孔質体の第一の面を接触させることにより、画像端部において画像中の色材が移動してしまう現象である。この色材の移動量が少ないほど、画像品位が高く好ましい。
A:繰り返し使用(多孔質体を画像に10回接触)しても画像流れがみられなかった。
B:繰り返し使用(多孔質体を画像に10回接触)した場合にわずかに画像流れがみられたが、気にならないレベルであった。
C:一回の使用によって、画像流れが大きくみられた。
図3に示す転写型インクジェット記録装置の代わりに、直接記録媒体に反応液を付与し、さらにインクを付与する図4に示す直接描画型インクジェット記録装置を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法で評価を行った。図4に示す直接描画型インクジェット記録装置における画像評価においては、記録媒体としてグロリアピュアホワイト紙坪量210g/m2(五條製紙株式会社製)を用いた。記録媒体以外の、反応液組成、反応液付与装置203、インク組成、インク付与装置204、記録媒体の搬送速度、液吸収装置205は、実施例1で用いた転写型インクジェット記録装置と同様の条件となっている。その結果、実施例1と同じ色材付着、画像流れの評価結果が得られることが確認された。
2 湿潤液
3 第一の画像
4 被記録体
5 水性液体成分
6 第二の画像
105 液吸収装置
105a 液吸収部材
105b 液吸収用の押圧部材
105c、d、e 張架ローラ
110 湿潤液付与装置
110a 湿潤液収容部
110b 湿潤液付与部材
110c 湿潤液
205 液吸収装置
205a 液吸収部材
205b 液吸収用の押圧部材
205c、d、e、f、g 張架ローラ
Claims (25)
- 被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成工程と、
液吸収部材の撥水性を有する多孔質体の第一の面を、前記被記録体上の前記第一の画像に接触させて、前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくとも一部を吸収する液吸収工程と、
を有するインクジェット記録方法であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を付与して湿潤処理する湿潤処理工程をさらに有し、
前記液吸収工程は、前記湿潤処理工程によって湿潤された第一の面を前記第一の画像に接触させることを特徴とするインクジェット記録方法。 - 前記インクが、前記反応液によって凝集される樹脂微粒子を含むことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録方法。
- 前記色材が、顔料を含む請求項1または2に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第一の面を前記第一の画像に接触する前に、前記第一の面に前記湿潤液を予め付与する工程を有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記第一の画像に含まれる水性液体成分の、前記多孔質体の第一の面に対する接触角が90°未満である請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記湿潤液が、水と界面活性剤を含む請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記界面活性剤が、シリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤である請求項6に記載のインクジェット記録方法。
- 前記多孔質体の第一の面と、前記第一の画像の接触時の温度を、前記界面活性剤の曇点未満の温度に制御する請求項6または7に記載のインクジェット記録方法。
- 前記多孔質体が、ポリテトラフルオロエチレンを含む撥水性樹脂を含む請求項1乃至8のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記被記録体は、前記第一の画像と、前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくとも一部が除去された第二の画像とを一時的に保持する転写体であって、最終画像を形成するための記録媒体に該第二の画像を転写する工程を有する請求項1乃至9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記被記録体は、最終画像を形成するための記録媒体であり、該記録媒体上で前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくとも一部が除去された第二の画像の形成が行われる請求項1乃至9のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 前記画像形成工程は、前記被記録体に前記反応液を付与する工程と、前記被記録体にインクを付与する工程と、をこの順に有する請求項1乃至11のいずれか1項に記載のインクジェット記録方法。
- 被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成工程と、
液吸収部材の撥水性を有する多孔質体の第一の面を、前記被記録体上の前記第一の画像に接触させて、前記第一の画像を構成するインクを濃縮する液吸収工程と、
を有するインクジェット記録方法であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を付与して湿潤処理する湿潤処理工程をさらに有し、
前記液吸収工程は、前記湿潤処理工程によって湿潤された第一の面を前記第一の画像に接触させることを特徴とするインクジェット記録方法。 - 被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成ユニットと、
撥水性の第一の面を有し、前記第一の面を前記被記録体上の前記第一の画像に接触させることで、前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくとも一部を吸収する多孔質体を有する液吸収部材と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を、前記第一の面に付与して湿潤処理する湿潤処理部をさらに有する、
ことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記インクが、前記反応液によって凝集される樹脂微粒子を含むことを特徴とする請求項14に記載のインクジェット記録装置。
- 前記色材が、顔料を含む請求項14または15に記載のインクジェット記録装置。
- 前記湿潤処理部は、前記湿潤液の収容部と、該収容部に収容された湿潤液を前記多孔質体の第一の面に付与する湿潤液付与部とを有する請求項14乃至16のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記第一の画像に含まれる水性液体成分の、前記多孔質体の第一面に対する接触角が90°未満である請求項14乃至17のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記湿潤液が、水と界面活性剤を含む請求項14乃至18のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記界面活性剤が、シリコーン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤である請求項19に記載のインクジェット記録装置。
- 前記多孔質体の第一の面と、前記第一の画像の接触時の温度を、前記界面活性剤の曇点未満の温度に制御する温度制御部を有する請求項19または20に記載のインクジェット記録装置。
- 前記多孔質体が、ポリテトラフルオロエチレンを含む撥水性樹脂を含む請求項14乃至21のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記被記録体は、前記第一の画像と、前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくと
も一部が除去された第二の画像とを一時的に保持する転写体であって、最終画像を形成するための記録媒体に該第二の画像を転写する転写部を有する請求項14乃至22のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記被記録体は、最終画像を形成するための記録媒体であり、該記録媒体上で前記第一の画像から前記水性液体成分の少なくとも一部が前記液吸収部材により除去された第二の画像の形成が行われる請求項14乃至22のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 被記録体上に、色材を含むインクと、前記インクを粘稠する反応液とを付与することで、水性液体成分と色材とを含む第一の画像を形成する画像形成ユニットと、
撥水性の第一の面を有し、前記第一の面を前記被記録体上の前記第一の画像に接触させることで、前記第一の画像を構成するインクを濃縮する多孔質体を有する液吸収部材と、を有するインクジェット記録装置であって、
前記多孔質体の前記第一の面に対する水の接触角が90°以上であり、
前記第一の面に、当該第一の面に対する接触角が90°未満の湿潤液を、前記第一の面に付与して湿潤処理する湿潤処理部をさらに有する、
ことを特徴とするインクジェット記録装置。
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