JPH11216855A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置及び画像形成方法Info
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- JPH11216855A JPH11216855A JP3805298A JP3805298A JPH11216855A JP H11216855 A JPH11216855 A JP H11216855A JP 3805298 A JP3805298 A JP 3805298A JP 3805298 A JP3805298 A JP 3805298A JP H11216855 A JPH11216855 A JP H11216855A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- ink
- recording medium
- liquid
- image forming
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- Granted
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- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高品質画像の記録を可能とする画像形成装置
及び画像形成方法を提供する。 【解決手段】 記録媒体１は送りロール４００により矢
印Ａ方向に搬送される。記録媒体１は、始めに前処理部
１００を通過し、次に画像形成部２００を、そのあと画
像定着部３００をそれぞれ通過する。前処理部１００
は、記録媒体１に多糖類高分子を含む無色の前処理液２
を付与する。画像形成部２００は、前処理液が付与され
た記録媒体１上に、画像情報に基づいて多糖類高分子と
着色剤を含むインク４を付与して画像を形成する。画像
定着部３００は、金属塩を含む固化液７を画像に付与す
ることによってインク４を瞬間的に固化し、画像を記録
媒体１に定着させる。
及び画像形成方法を提供する。 【解決手段】 記録媒体１は送りロール４００により矢
印Ａ方向に搬送される。記録媒体１は、始めに前処理部
１００を通過し、次に画像形成部２００を、そのあと画
像定着部３００をそれぞれ通過する。前処理部１００
は、記録媒体１に多糖類高分子を含む無色の前処理液２
を付与する。画像形成部２００は、前処理液が付与され
た記録媒体１上に、画像情報に基づいて多糖類高分子と
着色剤を含むインク４を付与して画像を形成する。画像
定着部３００は、金属塩を含む固化液７を画像に付与す
ることによってインク４を瞬間的に固化し、画像を記録
媒体１に定着させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファク
シミリ、複写機等に用いられる画像形成装置及び画像形
成方法に係り、特に高品質画像の記録に好適な画像形成
装置及び画像形成方法に関する。
シミリ、複写機等に用いられる画像形成装置及び画像形
成方法に係り、特に高品質画像の記録に好適な画像形成
装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インクジェット記録装置は、必要とされ
るプロセス数が少なく、低コスト、小電力で小型化がで
きる画像形成装置として広く普及している。
るプロセス数が少なく、低コスト、小電力で小型化がで
きる画像形成装置として広く普及している。
【０００３】しかし、インクジェット記録装置において
は、普通紙に記録する場合や、インク量の多いカラー画
像を印字する場合、あるいは印字速度を高めて印字した
場合に、紙に波打ちが発生したり、にじみ、裏抜けなど
の問題点が生じることがある。これは、紙の繊維に沿っ
て起こる液体の浸透や紙に移行する水分過多などが原因
である。さらには、記録画像の紙への定着力が弱く、耐
水性に劣るという問題もある。逆に、記録スピードが遅
い場合や、インクの粘度が低い場合、あるいはインクの
表面張力が低い場合には、インクの記録媒体への浸透が
進み、インク中の色材も記録紙の中まで浸透してしま
い、画像濃度や彩度が低下するという問題が生ずる。
は、普通紙に記録する場合や、インク量の多いカラー画
像を印字する場合、あるいは印字速度を高めて印字した
場合に、紙に波打ちが発生したり、にじみ、裏抜けなど
の問題点が生じることがある。これは、紙の繊維に沿っ
て起こる液体の浸透や紙に移行する水分過多などが原因
である。さらには、記録画像の紙への定着力が弱く、耐
水性に劣るという問題もある。逆に、記録スピードが遅
い場合や、インクの粘度が低い場合、あるいはインクの
表面張力が低い場合には、インクの記録媒体への浸透が
進み、インク中の色材も記録紙の中まで浸透してしま
い、画像濃度や彩度が低下するという問題が生ずる。
【０００４】そこで、記録媒体上のインク付着部の裏面
をヒーターなどで熱して水を蒸発させることにより、上
記の問題を解決する方法が特開平５−１１１９９９号公
報に開示されている。また、インク中の染料を不溶化さ
せる液体で記録媒体を前処理した場所に、インクを重ね
打ちすることにより、記録媒体上でインクを不溶化し、
耐水性を向上させる技術が特開平８−３９７９５号公報
に開示されている。さらに、特開昭５６−８９５９５に
は、インクを記録媒体に付着させるのに先立って、記録
媒体表面に水溶性高分子の皮膜を形成させることによ
り、色材の紙中への浸透を防ぎ、色調の鮮明さ等を改善
する方法が開示されている。
をヒーターなどで熱して水を蒸発させることにより、上
記の問題を解決する方法が特開平５−１１１９９９号公
報に開示されている。また、インク中の染料を不溶化さ
せる液体で記録媒体を前処理した場所に、インクを重ね
打ちすることにより、記録媒体上でインクを不溶化し、
耐水性を向上させる技術が特開平８−３９７９５号公報
に開示されている。さらに、特開昭５６−８９５９５に
は、インクを記録媒体に付着させるのに先立って、記録
媒体表面に水溶性高分子の皮膜を形成させることによ
り、色材の紙中への浸透を防ぎ、色調の鮮明さ等を改善
する方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来か
ら各種の提案がなされているが、いずれも十分ではな
い。水分をヒーターで蒸発させる方法は、記録に要する
トータルのエネルギーが大幅に増える上、耐水性が劣る
問題は依然として残る。また、インク中の染料を不溶化
させる液体で記録媒体を前処理する方法は、画像濃度の
低下と耐水性の向上にはある程度の効果はあるものの、
インク中の水分の処理は何もなされないので、インク量
の多いカラー画像を印字する場合、あるいは印字速度を
高めて印字した場合には、紙に水分過多が原因の波打ち
が発生する。さらに、インクを記録媒体に付着させるの
に先立って、記録媒体表面に水溶性高分子の皮膜を形成
させる方法は、記録媒体へのインク付着後の水分の処理
は蒸発乾燥が主となるため、乾燥時間が長くなるという
問題が生ずる。
ら各種の提案がなされているが、いずれも十分ではな
い。水分をヒーターで蒸発させる方法は、記録に要する
トータルのエネルギーが大幅に増える上、耐水性が劣る
問題は依然として残る。また、インク中の染料を不溶化
させる液体で記録媒体を前処理する方法は、画像濃度の
低下と耐水性の向上にはある程度の効果はあるものの、
インク中の水分の処理は何もなされないので、インク量
の多いカラー画像を印字する場合、あるいは印字速度を
高めて印字した場合には、紙に水分過多が原因の波打ち
が発生する。さらに、インクを記録媒体に付着させるの
に先立って、記録媒体表面に水溶性高分子の皮膜を形成
させる方法は、記録媒体へのインク付着後の水分の処理
は蒸発乾燥が主となるため、乾燥時間が長くなるという
問題が生ずる。
【０００６】従って本発明の目的は、上記の問題を解決
し、高品質画像の記録を可能とする画像形成装置及び画
像形成方法を提供することにある。
し、高品質画像の記録を可能とする画像形成装置及び画
像形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、前処理液を
記録媒体に付与する前処理部と、前処理液の付与された
記録媒体上にインクを付与して画像を形成する画像形成
部と、画像の形成された記録媒体に固化液を付与する画
像定着部とを有する画像形成装置により、達成される。
記録媒体に付与する前処理部と、前処理液の付与された
記録媒体上にインクを付与して画像を形成する画像形成
部と、画像の形成された記録媒体に固化液を付与する画
像定着部とを有する画像形成装置により、達成される。
【０００８】ここで前処理液は、多糖類高分子を含むも
のであって無色のものを用いるのがよい。また、インク
は多糖類高分子と着色剤を含むもの、また固化液は金属
塩を含むものを用いるのがよい。前処理液あるいはイン
クに固化液を付与すると、固化液中の水に溶解された金
属塩が、インク及び前処理液中の水に溶解された多糖類
高分子の中へ拡散しつつ、瞬時に溶媒である水を抱え込
ませる。これによってインク、固化液、前処理液からな
る画像構成物が一体化する形で瞬時に固化し、画像が記
録媒体上に定着される。
のであって無色のものを用いるのがよい。また、インク
は多糖類高分子と着色剤を含むもの、また固化液は金属
塩を含むものを用いるのがよい。前処理液あるいはイン
クに固化液を付与すると、固化液中の水に溶解された金
属塩が、インク及び前処理液中の水に溶解された多糖類
高分子の中へ拡散しつつ、瞬時に溶媒である水を抱え込
ませる。これによってインク、固化液、前処理液からな
る画像構成物が一体化する形で瞬時に固化し、画像が記
録媒体上に定着される。
【０００９】多糖類高分子としては、アルギン酸、アル
ギン酸一価金属塩、カラゲーナン、ペクチンの内どれか
１種類もしくはそれらの組み合わせがあげられる。イン
ク中の多糖類高分子の量は、前処理液、インクと固化液
の構成成分である水を十分に水和できる量であり、かつ
着色剤を記録媒体へ固定するために十分な量であること
が重要で、その濃度は１重量％以上、好ましくは３重量
％以上である。１重量％以下では水和されない水が存在
し、その余剰水は用紙中へ浸透してしまい、かつインク
の記録媒体への定着強度が十分でない。上限は１０重量
％で、これ以上では多糖類高分子を含有するインクが固
くなりすぎ、吐出性が悪くなる。
ギン酸一価金属塩、カラゲーナン、ペクチンの内どれか
１種類もしくはそれらの組み合わせがあげられる。イン
ク中の多糖類高分子の量は、前処理液、インクと固化液
の構成成分である水を十分に水和できる量であり、かつ
着色剤を記録媒体へ固定するために十分な量であること
が重要で、その濃度は１重量％以上、好ましくは３重量
％以上である。１重量％以下では水和されない水が存在
し、その余剰水は用紙中へ浸透してしまい、かつインク
の記録媒体への定着強度が十分でない。上限は１０重量
％で、これ以上では多糖類高分子を含有するインクが固
くなりすぎ、吐出性が悪くなる。
【００１０】多糖類高分子の分子量は、１０，０００以
上好ましくは、５０，０００以上、１，０００，０００
以下が適当である。低分子量の場合は皮膜形成能が不足
して前処理液、インクと固化液からなる画像構成物の記
録媒体への定着強度が低い。１，０００，０００以上で
の場合は、多糖類高分子を含有するインクが固くなりす
ぎ吐出性が悪くなる。
上好ましくは、５０，０００以上、１，０００，０００
以下が適当である。低分子量の場合は皮膜形成能が不足
して前処理液、インクと固化液からなる画像構成物の記
録媒体への定着強度が低い。１，０００，０００以上で
の場合は、多糖類高分子を含有するインクが固くなりす
ぎ吐出性が悪くなる。
【００１１】金属塩の水溶液のｐＨは、多糖類高分子の
種類によって好ましい値は異なるが、ｐＨ６から９の範
囲内にあればよく、好ましくはｐＨ６．５から８．５の
範囲内が適当である。これは、酸性やアルカリの強い液
体が記録媒体である紙と接触することは、紙の耐久性上
好ましくないからである。
種類によって好ましい値は異なるが、ｐＨ６から９の範
囲内にあればよく、好ましくはｐＨ６．５から８．５の
範囲内が適当である。これは、酸性やアルカリの強い液
体が記録媒体である紙と接触することは、紙の耐久性上
好ましくないからである。
【００１２】前処理部は、前処理液の薄膜を形成するロ
ールを用いて構成することができる。このときの薄膜の
厚さは０．５〜２０μｍが適当である。また画像定着部
は、画像の形成された記録媒体に圧力を加えながら固化
液を付与する部材を用いて構成することができる。
ールを用いて構成することができる。このときの薄膜の
厚さは０．５〜２０μｍが適当である。また画像定着部
は、画像の形成された記録媒体に圧力を加えながら固化
液を付与する部材を用いて構成することができる。
【００１３】また本発明に係る画像形成方法は、多糖類
高分子と水とを含む前処理液を記録媒体に付与する工程
と、前処理液で処理された記録媒体上に多糖類高分子と
着色剤と水とを含むインクにより画像を形成する工程
と、画像が形成された記録媒体に金属塩と水とを含む固
化液を付与して画像を定着する工程とを有する。固化液
の付与は、画像が形成された記録媒体に圧力を加えなが
ら行うとよい。
高分子と水とを含む前処理液を記録媒体に付与する工程
と、前処理液で処理された記録媒体上に多糖類高分子と
着色剤と水とを含むインクにより画像を形成する工程
と、画像が形成された記録媒体に金属塩と水とを含む固
化液を付与して画像を定着する工程とを有する。固化液
の付与は、画像が形成された記録媒体に圧力を加えなが
ら行うとよい。
【００１４】このように本発明では、多糖類高分子と水
とを含む無色の前処理液と、多糖類高分子と着色剤と水
とを含むインクと、金属塩と水とを含む固化液とを備え
たインクセットを用いて、記録媒体上に画像を形成し定
着するのである。
とを含む無色の前処理液と、多糖類高分子と着色剤と水
とを含むインクと、金属塩と水とを含む固化液とを備え
たインクセットを用いて、記録媒体上に画像を形成し定
着するのである。
【００１５】本発明において重要な点は、前処理液と固
化液を用いることにより、インクの紙への急速な浸透
をさせない、記録媒体上の画像構成物を瞬時に一体化
させて不溶化する、画像構成物の不溶化を低エネルギ
ーで行うようにしたことである。
化液を用いることにより、インクの紙への急速な浸透
をさせない、記録媒体上の画像構成物を瞬時に一体化
させて不溶化する、画像構成物の不溶化を低エネルギ
ーで行うようにしたことである。
【００１６】これにより本発明は、紙の波打ちやインク
のにじみ、裏ぬけなどが発生せず、また画像濃度や彩度
の低下のない高品質の画像を形成することができる。
のにじみ、裏ぬけなどが発生せず、また画像濃度や彩度
の低下のない高品質の画像を形成することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る画像形成装
置の一実施例を示す概略図である。同図に示すように、
記録媒体１は送りロール４００により矢印Ａ方向に搬送
される。そして記録媒体１は、始めに前処理部１００を
通過し、次に画像形成部２００を、そのあと画像定着部
３００をそれぞれ通過する。
置の一実施例を示す概略図である。同図に示すように、
記録媒体１は送りロール４００により矢印Ａ方向に搬送
される。そして記録媒体１は、始めに前処理部１００を
通過し、次に画像形成部２００を、そのあと画像定着部
３００をそれぞれ通過する。
【００１８】前処理部１００は、記録媒体１に無色の前
処理液２を付与する。付与方法としては、ロール上に薄
膜を形成した後、それを記録媒体１に転移する方法、あ
るいは前処理液２をインクジェット法により画像部のみ
あるいは画像部とその近傍に付与する方法などがある。
処理液２を付与する。付与方法としては、ロール上に薄
膜を形成した後、それを記録媒体１に転移する方法、あ
るいは前処理液２をインクジェット法により画像部のみ
あるいは画像部とその近傍に付与する方法などがある。
【００１９】図２は、記録媒体１に無色の前処理液２を
付与した状態を示す図である。前処理液２の付与にロー
ルを使用する場合には、ロール上に形成する前処理液２
の薄膜の厚さは、０．５〜２０μｍ、さらに紙しわを発
生させないことを考慮すると１〜５μｍが好ましい。前
処理液２が付与されると、図のように、凹凸のある記録
媒体１の表面３が前処理液２で覆われ、その一部は記録
媒体１内に浸透する。特に記録媒体１として紙を使用し
た場合には、後述する前処理液２中の多糖類高分子が紙
の毛細管を塞ぐ形で浸透するため、次工程で付与するイ
ンク中の色材の紙中への浸透を防ぐことができる。
付与した状態を示す図である。前処理液２の付与にロー
ルを使用する場合には、ロール上に形成する前処理液２
の薄膜の厚さは、０．５〜２０μｍ、さらに紙しわを発
生させないことを考慮すると１〜５μｍが好ましい。前
処理液２が付与されると、図のように、凹凸のある記録
媒体１の表面３が前処理液２で覆われ、その一部は記録
媒体１内に浸透する。特に記録媒体１として紙を使用し
た場合には、後述する前処理液２中の多糖類高分子が紙
の毛細管を塞ぐ形で浸透するため、次工程で付与するイ
ンク中の色材の紙中への浸透を防ぐことができる。
【００２０】前処理部１００により前処理液が付与され
た記録媒体１は、次に画像形成部２００に搬送される。
画像形成部２００は、画像情報に基づいて、前処理液が
付与された記録媒体１上にインクを付与して画像を形成
する。
た記録媒体１は、次に画像形成部２００に搬送される。
画像形成部２００は、画像情報に基づいて、前処理液が
付与された記録媒体１上にインクを付与して画像を形成
する。
【００２１】図３は、画像形成部２００により前処理さ
れた記録媒体１上にインク４による画像が形成された状
態を示す図である。本図に示すように、インク４は、前
処理液２の存在により記録媒体１中に浸透せずに、印刷
画像のように薄膜状となる。また、前処理液２にインク
４が付与されると、前処理液２中の多糖類高分子と、後
述するインク４中の多糖類高分子が一部絡み合い、一体
化したものとなる。記録媒体１の表面３は前処理液２中
の多糖類高分子でブロックされた形となっている。した
がって、インク４中の多糖類高分子の量を多くして必要
以上にインク粘度を高くし、浸透を遅らせる必要がな
い。これにより、従来型のインクジェット装置や、吐出
力の大きなものとして放電インクジェット装置などを使
用することができる。
れた記録媒体１上にインク４による画像が形成された状
態を示す図である。本図に示すように、インク４は、前
処理液２の存在により記録媒体１中に浸透せずに、印刷
画像のように薄膜状となる。また、前処理液２にインク
４が付与されると、前処理液２中の多糖類高分子と、後
述するインク４中の多糖類高分子が一部絡み合い、一体
化したものとなる。記録媒体１の表面３は前処理液２中
の多糖類高分子でブロックされた形となっている。した
がって、インク４中の多糖類高分子の量を多くして必要
以上にインク粘度を高くし、浸透を遅らせる必要がな
い。これにより、従来型のインクジェット装置や、吐出
力の大きなものとして放電インクジェット装置などを使
用することができる。
【００２２】図４は、画像定着部３００の構成の概略を
示す図である。画像形成部２００により画像が形成され
た記録媒体１は、画像定着部３００に搬送される。画像
定着部３００は、固化液７を付与することによって前処
理液２やインク４を瞬間的に固化する。画像定着部３０
０は、図に示すように、矢印Ｂの方向に回転する固化液
塗布ロール６と、固化液塗布ロール６上に固化液７を供
給するフェルト８と、固化液７をフェルト８に供給する
図示しない固化液供給装置と、固化液塗布ロール６と同
速度で矢印Ｃの方向に回転しながら記録媒体１に圧力を
加える圧力ロール５とを有する。圧力ロール５と固化液
塗布ロール６との間に搬送される記録媒体１には、両ロ
ール５、６により圧力が加えられるので、画像構成物が
記録媒体１にしっかりと結合し、画像の定着性が良くな
る。
示す図である。画像形成部２００により画像が形成され
た記録媒体１は、画像定着部３００に搬送される。画像
定着部３００は、固化液７を付与することによって前処
理液２やインク４を瞬間的に固化する。画像定着部３０
０は、図に示すように、矢印Ｂの方向に回転する固化液
塗布ロール６と、固化液塗布ロール６上に固化液７を供
給するフェルト８と、固化液７をフェルト８に供給する
図示しない固化液供給装置と、固化液塗布ロール６と同
速度で矢印Ｃの方向に回転しながら記録媒体１に圧力を
加える圧力ロール５とを有する。圧力ロール５と固化液
塗布ロール６との間に搬送される記録媒体１には、両ロ
ール５、６により圧力が加えられるので、画像構成物が
記録媒体１にしっかりと結合し、画像の定着性が良くな
る。
【００２３】図５は、画像が形成された記録媒体１に固
化液７を付与した後の状態を示す図である。固化液７
は、前処理液２とインク４を一体化させる役割を有し、
最終画像にはその存在が認識されない状態にある。その
ため本図には、固化液７は図示されていない。この場合
も、上述した毛細管のブロック効果と、瞬間的な固化に
より、色材の記録媒体１への浸透は発生しない。記録媒
体１に塗布される固化液７の量は、インクが固化するの
に必要最低限でよい。
化液７を付与した後の状態を示す図である。固化液７
は、前処理液２とインク４を一体化させる役割を有し、
最終画像にはその存在が認識されない状態にある。その
ため本図には、固化液７は図示されていない。この場合
も、上述した毛細管のブロック効果と、瞬間的な固化に
より、色材の記録媒体１への浸透は発生しない。記録媒
体１に塗布される固化液７の量は、インクが固化するの
に必要最低限でよい。
【００２４】固化液塗布ロール６の表面は、金属、スポ
ンジ、ウレタン、ゴム、吸水性樹脂等、水に濡れやすい
あるいは吸水性のある材質が適している。フェルト８も
同様に、吸水性の高いものを選択する。また、画像定着
部３００の構成は、上述の固化液塗布ロール６に限定さ
れるものではなく、固化液をスリットから供給する方
法、ミスト状に噴霧する方法、あるいは通常のインクジ
ェット方式を用いて画像部のみ、あるいは画像部とその
近傍に供給する方法も使用できる。
ンジ、ウレタン、ゴム、吸水性樹脂等、水に濡れやすい
あるいは吸水性のある材質が適している。フェルト８も
同様に、吸水性の高いものを選択する。また、画像定着
部３００の構成は、上述の固化液塗布ロール６に限定さ
れるものではなく、固化液をスリットから供給する方
法、ミスト状に噴霧する方法、あるいは通常のインクジ
ェット方式を用いて画像部のみ、あるいは画像部とその
近傍に供給する方法も使用できる。
【００２５】前処理部１００及び画像形成部２００によ
り画像の形成された記録媒体１が画像定着部３００に到
達すると、記録媒体１と接触した固化液塗布ロール６の
回転により、記録媒体１上のインク４と前処理液２が一
体化した画像構成物に固化液７が塗布され、インクが瞬
時に固化すると同時に、耐水性が与えられる。ここで、
インク４中の色材は記録媒体１の表面に存在したまま、
他の多糖類高分子や水等と共に固化されるので、画像濃
度や彩度の低下のない画像が得られる。これらのメカニ
ズムは上述した通り、固化液中の水に溶解された金属塩
が、インク及び前処理液中の水に溶解された多糖類高分
子中へ拡散しつつ瞬時に溶媒である水を抱え込ませるか
らである。
り画像の形成された記録媒体１が画像定着部３００に到
達すると、記録媒体１と接触した固化液塗布ロール６の
回転により、記録媒体１上のインク４と前処理液２が一
体化した画像構成物に固化液７が塗布され、インクが瞬
時に固化すると同時に、耐水性が与えられる。ここで、
インク４中の色材は記録媒体１の表面に存在したまま、
他の多糖類高分子や水等と共に固化されるので、画像濃
度や彩度の低下のない画像が得られる。これらのメカニ
ズムは上述した通り、固化液中の水に溶解された金属塩
が、インク及び前処理液中の水に溶解された多糖類高分
子中へ拡散しつつ瞬時に溶媒である水を抱え込ませるか
らである。
【００２６】多糖類高分子としては、寒天（アガロー
ス）、カラゲーナン、アルギン酸ナトリウム、カードラ
ン、ペクチン、コンニャクマンナン、ジェランガム、カ
ードラン、キサンタンガム、デンプン、ガラクトマンナ
ン、ニトロセルロース、ペクチニン、プロテオグリカ
ン、グリコプロテイン、ベイジェランなどがあるが、こ
れらに限られるものではない。
ス）、カラゲーナン、アルギン酸ナトリウム、カードラ
ン、ペクチン、コンニャクマンナン、ジェランガム、カ
ードラン、キサンタンガム、デンプン、ガラクトマンナ
ン、ニトロセルロース、ペクチニン、プロテオグリカ
ン、グリコプロテイン、ベイジェランなどがあるが、こ
れらに限られるものではない。
【００２７】金属塩としてはカリウムイオン、セシウム
イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、スト
ロンチウムイオン、バリウムイオン、アルミニウムイオ
ン、鉄イオン、銅イオン、酸化バナジウムイオンなどを
持つ塩が挙げられるが、これらに限られるものではな
い。また、用いる多糖類高分子の種類によって好ましい
金属塩の種類がある。例えばアルギン酸ナトリウムの場
合はカルシウムイオン、バリウムイオン、アルミニウム
イオンなどを持つ多価金属塩が好ましい。また、カラゲ
ーナンの場合はカリウムイオンやセシウムイオンなどを
持つ金属塩が好ましい。
イオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、スト
ロンチウムイオン、バリウムイオン、アルミニウムイオ
ン、鉄イオン、銅イオン、酸化バナジウムイオンなどを
持つ塩が挙げられるが、これらに限られるものではな
い。また、用いる多糖類高分子の種類によって好ましい
金属塩の種類がある。例えばアルギン酸ナトリウムの場
合はカルシウムイオン、バリウムイオン、アルミニウム
イオンなどを持つ多価金属塩が好ましい。また、カラゲ
ーナンの場合はカリウムイオンやセシウムイオンなどを
持つ金属塩が好ましい。
【００２８】多糖類高分子の例をさらに詳述すると、ア
ルギン酸、アルギン酸一価塩があげられる。アルギン酸
は褐藻類から抽出される天然の多糖類高分子で、ワカメ
や昆布などに含まれている。主としてアルギン酸はナト
リウム塩として食品、医薬品、化粧品などの各分野で水
溶性の増粘剤として、或いはカルシウムを添加してゼリ
ーとして、或いは酵素の固定化ビーズとしてなど多種多
様に用いられている。アルギン酸ナトリウム塩の構造は
β−１，４−Ｄ−マンヌロン酸（Ｍ）とα−１，４−Ｌ
−グルロン酸（Ｇ）の重合体からなるナトリウム塩であ
る。アルギン酸ナトリウムはカルシウムなどの多価金属
塩とキレートを形成し水分を取り込んでゲルとなる。こ
れらが連鎖して高分子になるとＧＭ，ＭＭ，ＧＧの比率
によりゲル形成能は著しく異なる。ＧＧクラスタ領域は
分子が曲げられており、そこにカルシウムイオンが入っ
てエッグボックス型の構造が形成され強固な高分子が形
成され固化する。形成されるゲルは、アルギン酸の分子
量の増大とともに皮膜形成能が高まり、水や油に溶解し
ない膜が形成される。分子量は１０，０００以上、好ま
しくは５０，０００以上が適している。
ルギン酸、アルギン酸一価塩があげられる。アルギン酸
は褐藻類から抽出される天然の多糖類高分子で、ワカメ
や昆布などに含まれている。主としてアルギン酸はナト
リウム塩として食品、医薬品、化粧品などの各分野で水
溶性の増粘剤として、或いはカルシウムを添加してゼリ
ーとして、或いは酵素の固定化ビーズとしてなど多種多
様に用いられている。アルギン酸ナトリウム塩の構造は
β−１，４−Ｄ−マンヌロン酸（Ｍ）とα−１，４−Ｌ
−グルロン酸（Ｇ）の重合体からなるナトリウム塩であ
る。アルギン酸ナトリウムはカルシウムなどの多価金属
塩とキレートを形成し水分を取り込んでゲルとなる。こ
れらが連鎖して高分子になるとＧＭ，ＭＭ，ＧＧの比率
によりゲル形成能は著しく異なる。ＧＧクラスタ領域は
分子が曲げられており、そこにカルシウムイオンが入っ
てエッグボックス型の構造が形成され強固な高分子が形
成され固化する。形成されるゲルは、アルギン酸の分子
量の増大とともに皮膜形成能が高まり、水や油に溶解し
ない膜が形成される。分子量は１０，０００以上、好ま
しくは５０，０００以上が適している。
【００２９】多糖類高分子の例として先に挙げたカラゲ
ーナンは、紅藻類から抽出される海藻多糖類である。カ
ラゲーナンの化学構造は分子量が数十万から数百万の直
鎖状高分子で、Ｄ−ガラクトース、３，６−アンヒドロ
−Ｄ−ガラクトース、および硫酸基からなっている。硫
酸基の含有量により、κ型、λ型、τ型の３種類があ
る。生成されるゲルの力学的強度が強い点でκ型が好ま
しい。これはカリウムやセシウムなどの１価または多価
のカチオンイオンの存在で瞬時にゲル化する。カラゲー
ナンはらせん構造を分子鎖中に持っている。このらせん
構造の部分がカチオンイオンを介して凝集しゲルを形成
するといわれている。
ーナンは、紅藻類から抽出される海藻多糖類である。カ
ラゲーナンの化学構造は分子量が数十万から数百万の直
鎖状高分子で、Ｄ−ガラクトース、３，６−アンヒドロ
−Ｄ−ガラクトース、および硫酸基からなっている。硫
酸基の含有量により、κ型、λ型、τ型の３種類があ
る。生成されるゲルの力学的強度が強い点でκ型が好ま
しい。これはカリウムやセシウムなどの１価または多価
のカチオンイオンの存在で瞬時にゲル化する。カラゲー
ナンはらせん構造を分子鎖中に持っている。このらせん
構造の部分がカチオンイオンを介して凝集しゲルを形成
するといわれている。
【００３０】これら多糖類高分子ゲルの皮膜形成ゲル化
能を応用して、インクと前処理液が一体になった画像構
成物を記録媒体上で固化させる。固化後は不溶化された
皮膜となるので、耐水性に優れたものとなる。インクは
多糖類高分子と着色剤からなる水溶液である。これに着
色剤の分散剤など一般的によく知られる他の成分を添加
してもよい。さらに、インクが紙に付着後すぐに、固化
液により水を抱え込みながら固化されるので、紙の波打
ちや裏ぬけも防止でき高品質な画像が得られる。
能を応用して、インクと前処理液が一体になった画像構
成物を記録媒体上で固化させる。固化後は不溶化された
皮膜となるので、耐水性に優れたものとなる。インクは
多糖類高分子と着色剤からなる水溶液である。これに着
色剤の分散剤など一般的によく知られる他の成分を添加
してもよい。さらに、インクが紙に付着後すぐに、固化
液により水を抱え込みながら固化されるので、紙の波打
ちや裏ぬけも防止でき高品質な画像が得られる。
【００３１】また、着色剤はよく知られている水溶性染
料、有機顔料等が使用可能であるが、ゲル形成に関与す
る金属イオン種を、画像構成剤中に水溶性染料や顔料の
対イオンとして持つことは好ましくないので、用いる多
糖類高分子種に応じて、ゲル形成に関与しない染料、顔
料を選択する。染料や顔料の溶解、分散状態をさらに安
定化させるため、いわゆる界面活性剤、分散剤、包接化
合物等を添加してもよいが、この場合にもゲル形成に関
与する金属イオン種を画像構成剤中に対イオンとして持
つことは好ましくないので、用いる多糖類高分子種に応
じて、ゲル形成に関与しない添加剤を選択する。
料、有機顔料等が使用可能であるが、ゲル形成に関与す
る金属イオン種を、画像構成剤中に水溶性染料や顔料の
対イオンとして持つことは好ましくないので、用いる多
糖類高分子種に応じて、ゲル形成に関与しない染料、顔
料を選択する。染料や顔料の溶解、分散状態をさらに安
定化させるため、いわゆる界面活性剤、分散剤、包接化
合物等を添加してもよいが、この場合にもゲル形成に関
与する金属イオン種を画像構成剤中に対イオンとして持
つことは好ましくないので、用いる多糖類高分子種に応
じて、ゲル形成に関与しない添加剤を選択する。
【００３２】また、前処理液も多糖類高分子からなる水
溶液である。前処理液にも、防腐剤等の添加剤を加えて
も良いが、この場合にもゲル形成に関与する金属イオン
種を画像構成剤中に対イオンとして持つことは好ましく
ないので、用いる多糖類高分子種に応じて、ゲル形成に
関与しない添加剤を選択する。さらに、使用するインク
の表面張力を前処理液の表面張力より大きくするのがよ
い。これは、画像形成工程でインク滴を記録媒体に付与
する際、インク滴が広がってしまうのを防止するためで
ある。前処理液とインクに使用する多糖類高分子は別種
のものでもよい。この場合には、それぞれのゲル化に必
要とされる金属塩を固化液に含有させておけばよい。
溶液である。前処理液にも、防腐剤等の添加剤を加えて
も良いが、この場合にもゲル形成に関与する金属イオン
種を画像構成剤中に対イオンとして持つことは好ましく
ないので、用いる多糖類高分子種に応じて、ゲル形成に
関与しない添加剤を選択する。さらに、使用するインク
の表面張力を前処理液の表面張力より大きくするのがよ
い。これは、画像形成工程でインク滴を記録媒体に付与
する際、インク滴が広がってしまうのを防止するためで
ある。前処理液とインクに使用する多糖類高分子は別種
のものでもよい。この場合には、それぞれのゲル化に必
要とされる金属塩を固化液に含有させておけばよい。
【００３３】もし、前処理液として多糖類高分子以外の
水溶性高分子を使用した場合には、上述したようなゲル
化が起こらないので、前処理液を付与した部分の乾燥が
遅くなる。また、前処理液を用いずにインクで直接記録
媒体上に画像を形成する方法でもある程度の効果が得ら
れるが、その場合には紙への浸透を遅くするためにイン
クの粘度をあげる必要があったり、インクの浸透が早い
場合は多少画像品質が落ちる場合がある。
水溶性高分子を使用した場合には、上述したようなゲル
化が起こらないので、前処理液を付与した部分の乾燥が
遅くなる。また、前処理液を用いずにインクで直接記録
媒体上に画像を形成する方法でもある程度の効果が得ら
れるが、その場合には紙への浸透を遅くするためにイン
クの粘度をあげる必要があったり、インクの浸透が早い
場合は多少画像品質が落ちる場合がある。
【００３４】
【実施例】（実施例１）分子量２４０，０００のアルギ
ン酸ナトリウム（紀文フードケミファ社製）３重量％ノ
ニルフェノールエチレンオキサイド付加物０．５重量％
をイオン交換水に分散して前処理液を調整した。また、
インクとしてスペシャルブラックＢａｙｅｒ Ａ−ＳＦ
（Ｂａｙｅｒ社製）１．５重量％、ナトリウムスルホン
酸ホルマリン縮合物０．１重量％をイオン交換水に分散
し、続いて分子量８０，０００のアルギン酸ナトリウム
（紀文フードケミファ社製）３重量％を添加分散して黒
インクを調整した。次に固化液として塩化カルシウムの
５重量％水溶液（ｐＨ７．８）を調整した。この時、イ
ンクの表面張力の方が前処理液の表面張力より大きかっ
た。
ン酸ナトリウム（紀文フードケミファ社製）３重量％ノ
ニルフェノールエチレンオキサイド付加物０．５重量％
をイオン交換水に分散して前処理液を調整した。また、
インクとしてスペシャルブラックＢａｙｅｒ Ａ−ＳＦ
（Ｂａｙｅｒ社製）１．５重量％、ナトリウムスルホン
酸ホルマリン縮合物０．１重量％をイオン交換水に分散
し、続いて分子量８０，０００のアルギン酸ナトリウム
（紀文フードケミファ社製）３重量％を添加分散して黒
インクを調整した。次に固化液として塩化カルシウムの
５重量％水溶液（ｐＨ７．８）を調整した。この時、イ
ンクの表面張力の方が前処理液の表面張力より大きかっ
た。
【００３５】この前処理液を金属ロールを用いて普通紙
ＦＸ−Ｊ紙、ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）上に３
μｍの厚みで均一に供給し、続いて放電インクジェット
方式で前処理液が塗布された記録媒体上に像状にインク
を供給し、図４に示す装置で固化液を紙上に均一に供給
して前処理液とインクを一体となった形で固化させた。
その結果、最終的な出力画像は図５に示すような形で形
成され、にじみや紙の波打ち、裏抜け等のなく、画像濃
度、彩度の低下のない良好なものとなった。
ＦＸ−Ｊ紙、ＦＸ−Ｌ紙（富士ゼロックス社製）上に３
μｍの厚みで均一に供給し、続いて放電インクジェット
方式で前処理液が塗布された記録媒体上に像状にインク
を供給し、図４に示す装置で固化液を紙上に均一に供給
して前処理液とインクを一体となった形で固化させた。
その結果、最終的な出力画像は図５に示すような形で形
成され、にじみや紙の波打ち、裏抜け等のなく、画像濃
度、彩度の低下のない良好なものとなった。
【００３６】このように本発明では、記録媒体の波打
ち、インクのにじみや裏抜け等のない高品質の画像を実
現することができる。
ち、インクのにじみや裏抜け等のない高品質の画像を実
現することができる。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、高品質画像の記録を可
能とする画像形成装置及び画像形成方法を得ることがで
きる。
能とする画像形成装置及び画像形成方法を得ることがで
きる。
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略図である。
略図である。
【図２】記録媒体に前処理液を付与した状態を示す図で
ある。
ある。
【図３】記録媒体上にインクによる画像が形成された状
態を示す図である。
態を示す図である。
【図４】画像定着部の構成の概略を示す図である。
【図５】画像が形成された記録媒体に固化液を付与した
状態を示す図である。
状態を示す図である。
１ 記録媒体 ２ 前処理液 ３ 記録媒体表面 ４ インク ５ 圧力ロール ６ 固化液塗布ロール ７ 固化液 ８ フェルト １００ 前処理部 ２００ 画像形成部 ３００ 画像定着部 ４００ 送りロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ４１Ｊ 29/00 Ｈ
Claims (17)
- 【請求項１】 前処理液を記録媒体に付与する前処理部
と、前処理液の付与された記録媒体上にインクを付与し
て画像を形成する画像形成部と、画像の形成された記録
媒体に固化液を付与する画像定着部とを有することを特
徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 前記前処理液は、多糖類高分子を含むこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。 - 【請求項３】 前記前処理液は、無色であることを特徴
とする請求項１又は２記載の画像形成装置。 - 【請求項４】 前記インクは、多糖類高分子と着色剤を
含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
画像形成装置。 - 【請求項５】 前記固化液は、金属塩を含むことを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。 - 【請求項６】 前記前処理部は、前処理液の薄膜を形成
するロールを備えることを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。 - 【請求項７】 前記薄膜の厚さは、０．５〜２０μｍで
あることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。 - 【請求項８】 前記画像定着部は、前記記録媒体に圧力
を加えながら固化液を付与するための部材を有すること
を特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成
装置。 - 【請求項９】 多糖類高分子と水とを含む前処理液を記
録媒体に付与する工程と、前記前処理液で処理された記
録媒体上に多糖類高分子と着色剤と水とを含むインクに
より画像を形成する工程と、画像が形成された前記記録
媒体に金属塩と水とを含む固化液を付与して画像を定着
する工程とを有することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項１０】 前記前処理液は無色であることを特徴
とする請求項９記載の画像形成方法。 - 【請求項１１】 前記固化液を付与する工程は、画像が
形成された前記記録媒体に圧力を加えながら固化液を付
与することを特徴とする請求項９又は１０記載の画像形
成方法。 - 【請求項１２】 多糖類高分子と水とを含む無色の前処
理液と、多糖類高分子と着色剤と水とを含むインクと、
金属塩と水とを含む固化液とを備えたことを特徴とする
インクセット。 - 【請求項１３】 前記多糖類高分子がアルギン酸、アル
ギン酸一価金属塩、カラゲーナン、ペクチンの内の１種
類もしくはそれらの組み合わせであることを特徴とする
請求項１２記載のインクセット。 - 【請求項１４】 前記多糖類高分子の分子量が１０，０
００以上１，０００，０００以下であることを特徴とす
る請求項１２記載のインクセット。 - 【請求項１５】 前記インク又は前記前処理液の多糖類
高分子の濃度は１重量％から１０重量％であることを特
徴とする請求項１２記載のインクセット。 - 【請求項１６】 前記固化液のｐＨが６から９の範囲内
にあることを特徴とする請求項１２記載のインクセッ
ト。 - 【請求項１７】 前記インクの表面張力は、前記前処理
液の表面張力より大きいことを特徴とする請求項１２記
載のインクセット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3805298A JP3760621B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3805298A JP3760621B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11216855A true JPH11216855A (ja) | 1999-08-10 |
| JP3760621B2 JP3760621B2 (ja) | 2006-03-29 |
Family
ID=12514757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3805298A Expired - Fee Related JP3760621B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3760621B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014070132A1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Post-treatment solution for digital inkjet printing |
| JP2019531917A (ja) * | 2016-07-25 | 2019-11-07 | シクパ ホルディング ソシエテ アノニムＳｉｃｐａ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｓａ | 多成分反応性インク及び印刷方法 |
| CN114845881A (zh) * | 2020-01-10 | 2022-08-02 | 富士胶片株式会社 | 图像记录方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8403461B2 (en) | 2010-05-04 | 2013-03-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Aqueous inkjet ink |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP3805298A patent/JP3760621B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014070132A1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-08 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Post-treatment solution for digital inkjet printing |
| US9328258B2 (en) | 2012-10-29 | 2016-05-03 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Post-treatment solution for digital inkjet printing |
| JP2019531917A (ja) * | 2016-07-25 | 2019-11-07 | シクパ ホルディング ソシエテ アノニムＳｉｃｐａ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｓａ | 多成分反応性インク及び印刷方法 |
| CN114845881A (zh) * | 2020-01-10 | 2022-08-02 | 富士胶片株式会社 | 图像记录方法 |
| CN114845881B (zh) * | 2020-01-10 | 2024-02-20 | 富士胶片株式会社 | 图像记录方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3760621B2 (ja) | 2006-03-29 |
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