WO2017141843A1 - 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
インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2017141843A1 WO2017141843A1 PCT/JP2017/005035 JP2017005035W WO2017141843A1 WO 2017141843 A1 WO2017141843 A1 WO 2017141843A1 JP 2017005035 W JP2017005035 W JP 2017005035W WO 2017141843 A1 WO2017141843 A1 WO 2017141843A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- liquid
- image
- porous body
- free energy
- ink
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
- B41J29/17—Cleaning arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/0057—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material where an intermediate transfer member receives the ink before transferring it on the printing material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J29/00—Details of, or accessories for, typewriters or selective printing mechanisms not otherwise provided for
- B41J29/38—Drives, motors, controls or automatic cut-off devices for the entire printing mechanism
Definitions
- the present invention relates to an ink jet recording apparatus and an ink jet recording method.
- an image is formed by directly or indirectly applying a liquid composition (ink) containing a color material onto a recording medium such as paper.
- a liquid composition containing a color material
- the recording medium may curl or cockling due to excessive absorption of the liquid component in the ink.
- a method of drying the recording medium using means such as warm air or infrared, or an image is formed on the transfer body, and then included in the image on the transfer body
- a method of transferring an image to a recording medium such as paper after the liquid component is dried by heat energy or the like is a method of transferring an image to a recording medium such as paper after the liquid component is dried by heat energy or the like.
- Patent Documents 1 and 2 a method of removing the liquid component from the ink image by contacting the roller-like porous body with the ink image without using thermal energy.
- Patent Document 3 a method has been proposed in which a belt-like polymer absorber is brought into contact with an ink image to absorb and remove a liquid component from the ink image.
- Patent Document 4 An apparatus that defines the magnitude relationship between surface free energy and contact angle has been proposed (Patent Document 4). Furthermore, in order to prevent image disturbance, an apparatus that defines the magnitude relationship of the surface free energy of the transfer body, ink, and reaction liquid has been proposed (Patent Document 5).
- JP 2009-45851 A JP 2005-161610 A JP 2001-179959 A JP 2006-306080 A Japanese Patent Laid-Open No. 2008-6816
- An object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus capable of suppressing adhesion of a coloring material to a porous body and suppressing retransfer to a transfer body.
- An ink jet recording apparatus includes an image forming unit that forms a first image including a first liquid and a color material on a transfer member; A liquid absorbing member having a porous body that is in contact with the first image and absorbs at least a part of the first liquid from the first image; and the porous body is in contact with the porous body.
- a liquid absorbing device comprising: a cleaning member for cleaning;
- An inkjet recording apparatus comprising: Surface free energy Y 1 of the transfer member, the surface free energy Y 2 of the porous body, the dispersion force component Y d of the surface free energy of the surface free energy Y 3 and the first image of the cleaning member, the following formula (1) is satisfied.
- another ink jet recording apparatus includes an image forming unit that forms a first image by applying an ink containing a first liquid and a color material on a transfer body, A liquid-absorbing member having a porous body that contacts the first image and concentrates the ink constituting the first image; a cleaning member that contacts the porous body and cleans the porous body; A liquid absorption device comprising: An inkjet recording apparatus comprising: Surface free energy Y 1 of the transfer member, the surface free energy Y 2 of the porous body, the dispersion force component Y d of the surface free energy of the surface free energy Y 3 and the first image of the cleaning member, the following formula (1) is satisfied.
- the inkjet recording method includes a step of forming a first image including a first liquid and a color material on a transfer body, Contacting a porous body with the first image and absorbing at least a portion of the first liquid from the first image; Cleaning the porous body by bringing a cleaning member into contact with the porous body;
- An inkjet recording method comprising: Surface free energy Y 1 of the transfer member, the surface free energy Y 2 of the porous body, the dispersion force component Y d of the surface free energy of the surface free energy Y 3 and the first image of the cleaning member, the following formula (1) is satisfied.
- another inkjet recording method includes a step of forming a first image by applying an ink containing a first liquid and a color material on a transfer body, Contacting the porous body with the first image, and concentrating the ink constituting the first image; Cleaning the porous body by bringing a cleaning member into contact with the porous body;
- An inkjet recording method comprising: Surface free energy Y 1 of the transfer member, the surface free energy Y 2 of the porous body, the dispersion force component Y d of the surface free energy of the surface free energy Y 3 and the first image of the cleaning member, the following formula (1) is satisfied.
- the inkjet recording device which can suppress coloring material adhesion to a porous body and can suppress retransfer to a transfer body can be provided.
- FIG. 2 is a block diagram illustrating a control system for the entire apparatus in the ink jet recording apparatus illustrated in FIG. 1.
- FIG. 2 is a block diagram of a printer control unit in the ink jet recording apparatus shown in FIG. 1. It is a graph which shows the relationship of the adhesive force of both with respect to the surface free energy of a surface free energy of a certain substance, and the surface free energy of a certain substance in case a 1st image and a certain substance contact.
- the ink jet recording apparatus of the present invention includes an image forming unit that forms a first image including a first liquid and a color material on a transfer body. Further, the ink jet recording apparatus of the present invention includes a liquid absorbing member having a porous body that is in contact with the first image and absorbs at least a part of the first liquid from the first image, and the porous material. And a cleaning member that contacts the body and cleans the porous body.
- the surface free energy Y 1 of the transfer member, the dispersion of the surface free energy Y 2 of the porous body, the surface free energy of the surface free energy Y 3 and the first image of said cleaning member force component Y d is characterized by satisfying the following formula (1).
- the inventors of the present invention have the adhesion to the first image in the order of porous body ⁇ transfer body ⁇ cleaning member. I found out that At this time, since the adhesion to the first image is higher in the transfer body than in the porous body, the porous body absorbs at least part of the first liquid from the first image. The adhesion of the first image including the color material to the body (hereinafter also referred to as “color material adhesion”) is suppressed.
- the cleaning member since the cleaning member has higher adhesion to the first image than the porous body, even when a part of the first image adheres to the porous body as a deposit, the cleaning member attaches the first image to the first image. The kimono can be removed. Further, since the cleaning member has a higher adhesion to the deposit than the transfer member, even when the porous member is used repeatedly, the deposit that could not be removed by the cleaning member is retransferred to the transfer member. There is nothing. That is, retransfer (hereinafter also referred to as “retransfer”) of the deposit adhered to the porous body to the transfer body is suppressed.
- the inkjet recording method of the present invention includes the following steps. Forming a first image including a first liquid and a coloring material on the transfer body; A step of bringing a porous body into contact with the first image and absorbing at least a part of the first liquid from the first image; Cleaning the porous body by bringing a cleaning member into contact with the porous body;
- the surface free energy Y 1 of the transfer member, the dispersion of the surface free energy Y 2 of the porous body, the surface free energy of the surface free energy Y 3 and the first image of said cleaning member force component Y d is characterized by satisfying the equation (1).
- the color material adhesion and retransfer are suppressed as described above.
- the ink jet recording apparatus of the present invention can be suitably used.
- the image forming unit is not particularly limited as long as it can form the first image containing the first liquid and the color material on the transfer body.
- the image forming unit is not particularly limited as long as it can form the first image containing the first liquid and the color material on the transfer body.
- the second liquid composition is an ink containing a coloring material
- the apparatus for applying the second liquid composition onto the transfer body is an ink jet recording device.
- the first liquid composition acts chemically or physically with the second liquid composition, and the mixture of the first and second liquid compositions is changed into the first and second liquid compositions.
- Ingredients are included.
- At least one of the first and second liquid compositions includes the first liquid.
- the first liquid includes a liquid having low volatility at room temperature (room temperature), and particularly includes water.
- the second liquid is a liquid other than the first liquid, and may be high or low in volatility, but is preferably a liquid having higher volatility than the first liquid.
- the arrangement of the apparatus for applying the first liquid composition to the recording medium and the apparatus for applying the second liquid composition to the recording medium in the ink jet recording apparatus is not particularly limited.
- the step of applying the liquid composition is preferably performed in this order. Therefore, an apparatus for applying the first liquid composition to the recording medium and an apparatus for applying the second liquid composition to the recording medium apply the first liquid composition to the recording medium, It is preferable that the second liquid composition can be applied so as to at least partially overlap the region to which the first liquid composition has been applied.
- the first liquid composition is referred to as “reaction liquid”
- the apparatus for applying the first liquid composition onto the transfer body is referred to as “reaction liquid applying apparatus”.
- the second liquid composition is referred to as “ink”, and the device that applies the second liquid composition onto the transfer body is referred to as “ink applying device”.
- the reaction solution applying device may be any device that can apply the reaction solution onto the transfer body, and various conventionally known devices can be appropriately used. Specific examples include a gravure offset roller, an inkjet head, a die coating device (die coater), a blade coating device (blade coater), and the like.
- the application of the reaction liquid by the reaction liquid application device may be performed before application of the ink or after application of the ink as long as it can be mixed (reacted) with the ink on the transfer body. Preferably, the reaction liquid is applied before applying the ink.
- the reaction liquid is not particularly limited as long as it can satisfy the relationship of the formula (1), but it preferably contains an ink viscosity increasing component.
- Increasing the viscosity of the ink means that a color material or resin that is part of the composition constituting the ink reacts chemically with the ink viscosity increasing component, or is physically adsorbed, This includes a case where an increase in the viscosity of the entire ink is recognized, and a case where the viscosity is locally increased by agglomeration of a part of components constituting the ink such as a color material.
- This ink viscosity increasing component has the effect of reducing bleeding and beading during the first image formation by reducing the fluidity of a part of the ink and / or ink composition on the transfer body.
- an ink viscosity increasing component known ones such as polyvalent metal ions, organic acids, cationic polymers, and porous fine particles can be used. Of these, polyvalent metal ions and organic acids are particularly suitable. It is also preferable to include a plurality of types of ink thickening components.
- the content of the ink viscosity increasing component in the reaction liquid is preferably 5% by mass or more based on the total mass of the reaction liquid.
- polyvalent metal ions examples include divalent metal ions such as Ca 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Mg 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Zn 2+ , Fe 3+ , Cr 3+ , Y 3+ and Al 3+. Of the trivalent metal ions.
- organic acids examples include oxalic acid, polyacrylic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, glycolic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, levulinic acid, succinic acid, glutaric acid, glutamic acid, and fumaric acid.
- the reaction liquid can contain an appropriate amount of water or a low-volatile organic solvent as the first liquid.
- the water used in this case is preferably water deionized by ion exchange or the like.
- it does not specifically limit as an organic solvent which can be used for the reaction liquid applied to this invention A well-known organic solvent can be used.
- the reaction liquid can be used by appropriately adjusting the surface tension and viscosity by adding a surfactant or a viscosity modifier.
- the material used is not particularly limited as long as it can coexist with the ink thickening component.
- surfactants include acetylene glycol ethylene oxide adduct (“acetylenol E100”, trade name of Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), perfluoroalkylethylene oxide adduct (“Megafac F444”, product of DIC Corporation). Name).
- An ink jet head can be used as an ink application device for applying ink.
- an inkjet head for example, an ink is ejected by forming a bubble by causing film boiling in the ink by an electro-thermal converter, a form in which the ink is ejected by an electro-mechanical converter, and ink is discharged using static electricity. The form etc. which discharge are mentioned.
- a known inkjet head can be used. Among these, those using an electro-thermal converter are preferably used from the viewpoint of high-speed and high-density printing. Drawing receives an image signal and applies a necessary ink amount to each position.
- the ink application amount can be expressed by the image density (duty) and the ink thickness.
- the ink application amount (g / m 2) is obtained by multiplying the mass of each ink dot by the application number and dividing by the printing area. ).
- the maximum ink application amount in the image region indicates the ink application amount applied in an area of at least 5 mm 2 or more in the region used as information of the transfer body from the viewpoint of removing the liquid component in the ink. .
- the ink jet recording apparatus of the present invention may have a plurality of ink jet heads in order to apply each color ink onto the transfer body.
- the ink jet recording apparatus has four ink jet heads that respectively eject the four types of ink onto a transfer body.
- the ink application device may include an inkjet head that ejects ink (clear ink) that does not contain a color material.
- the ink applied to the present invention is not particularly limited as long as it can satisfy the relationship of the formula (1), and for example, it can contain the following components.
- the color material contained in the ink applied to the present invention preferably contains a pigment.
- a pigment or a mixture of a dye and a pigment as the color material.
- the kind of pigment that can be used as the color material is not particularly limited. Specific examples of the pigment include inorganic pigments such as carbon black; organic pigments such as azo, phthalocyanine, quinacridone, isoindolinone, imidazolone, diketopyrrolopyrrole, and dioxazine. These pigments can be used alone or in combination of two or more as required.
- the kind of dye that can be used as the color material is not particularly limited.
- Specific examples of the dye include direct dyes, acid dyes, basic dyes, disperse dyes, food dyes, and the like, and dyes having an anionic group can be used.
- Specific examples of the dye skeleton include an azo skeleton, a triphenylmethane skeleton, a phthalocyanine skeleton, an azaphthalocyanine skeleton, a xanthene skeleton, and an anthrapyridone skeleton.
- the content of the pigment in the ink is preferably 0.5% by mass or more and 15.0% by mass or less, and more preferably 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less with respect to the total mass of the ink. .
- Dispersing agent for dispersing the pigment a known dispersing agent used for ink jet inks can be used.
- a water-soluble dispersant having both a hydrophilic part and a hydrophobic part in the structure.
- a pigment dispersant made of a resin obtained by copolymerizing at least a hydrophilic monomer and a hydrophobic monomer is preferably used.
- a well-known thing is used suitably.
- hydrophobic monomer examples include styrene and other styrene derivatives, alkyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate.
- hydrophilic monomer examples include acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid and the like.
- the acid value of the dispersant is preferably 50 mgKOH / g or more and 550 mgKOH / g or less. Moreover, it is preferable that the weight average molecular weights of this dispersing agent are 1000 or more and 50000 or less.
- the mass ratio of pigment to dispersant is preferably in the range of 1: 0.1 to 1: 3.
- a so-called self-dispersing pigment that can be dispersed by surface modification of the pigment itself without using a dispersant.
- the ink applied to the present invention can be used by containing various fine particles having no coloring material.
- resin fine particles are preferable because they may be effective in improving image quality and fixability.
- the material of the resin fine particles that can be used in the present invention is not particularly limited, and a known resin can be appropriately used. Specifically, a homopolymer such as polyolefin, polystyrene, polyurethane, polyester, polyether, polyurea, polyamide, polyvinyl alcohol, poly (meth) acrylic acid and its salt, poly (meth) acrylate alkyl, polydiene, or the like And a copolymer obtained by polymerizing a plurality of monomers for producing these homopolymers.
- the weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably in the range of 1,000 to 2,000,000.
- the amount of the resin fine particles in the ink is preferably 1% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the total mass of the ink.
- the resin fine particle dispersion in which the resin fine particles are dispersed in a liquid.
- a dispersion method is not particularly limited, but a so-called self-dispersing resin fine particle dispersion in which a monomer having a dissociable group is homopolymerized or a resin obtained by copolymerizing a plurality of types is preferably used.
- the dissociable group include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group
- examples of the monomer having this dissociable group include acrylic acid and methacrylic acid.
- a so-called emulsified dispersion type resin fine particle dispersion in which resin fine particles are dispersed with an emulsifier can also be suitably used in the present invention.
- the emulsifier a known surfactant is preferable regardless of the low molecular weight or high molecular weight.
- the surfactant is preferably a nonionic surfactant or a surfactant having the same charge as the resin fine particles.
- the resin fine particle dispersion used in the embodiment of the present invention preferably has a dispersed particle diameter of 10 nm to 1000 nm, more preferably 50 nm to 500 nm, and more preferably 100 nm to 500 nm. It is further preferable to have
- additives for stabilization when preparing the resin fine particle dispersion used in the embodiment of the present invention.
- the additive include n-hexadecane, dodecyl methacrylate, stearyl methacrylate, chlorobenzene, dodecyl mercaptan, blue dye (bluing agent), and polymethyl methacrylate.
- cured with an active energy ray in either a reaction liquid or ink.
- a component that is cured by irradiation with active energy rays and becomes insoluble before irradiation is used.
- a general ultraviolet curable resin can be used.
- many UV curable resins are insoluble in water, as a material that can be applied to the water-based ink suitably used in the present invention, the structure has at least an ethylenically unsaturated bond that can be cured by UV rays and is hydrophilic. It is preferable to have a linking group.
- hydrophilic bonding group examples include a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfonic acid group and salts thereof, an ether bond, an amide bond, and the like.
- the curing component used in the present invention is preferably hydrophilic.
- active energy rays include ultraviolet rays, infrared rays, and electron beams.
- a polymerization initiator is included in either the reaction liquid or the ink.
- the polymerization initiator used in the present invention may be any compound as long as it is a compound that generates radicals by active energy rays.
- a sensitizer having the role of extending the absorption wavelength of light in order to improve the reaction rate.
- the ink that can be used in the present invention may contain a surfactant.
- the surfactant include acetylene glycol ethylene oxide adduct (acetylene E100, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.).
- the amount of the surfactant in the ink is preferably 0.01% by mass or more and 5.0% by mass or less with respect to the total mass of the ink.
- the ink used in the present invention can contain water and / or a water-soluble organic solvent as a solvent.
- the water is preferably water deionized by ion exchange or the like.
- the water content in the ink is preferably 30% by mass to 97% by mass with respect to the total mass of the ink, and more preferably 50% by mass to 95% by mass with respect to the total mass of the ink. preferable.
- the kind of water-soluble organic solvent to be used is not particularly limited, and any known organic solvent can be used. Specifically, glycerin, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, thiodiglycol, hexylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, 2-pyrrolidone, ethanol , Methanol, and the like. Of course, it is also possible to use a mixture of two or more selected from these.
- the content of the water-soluble organic solvent in the ink is preferably 3% by mass or more and 70% by mass or less with respect to the total mass of the ink.
- the ink that can be used in the present invention is a pH adjuster, a rust inhibitor, an antiseptic, an antifungal agent, an antioxidant, an anti-reduction agent, a water-soluble resin, and a neutralizer thereof, as necessary.
- various additives such as a viscosity modifier may be contained.
- the liquid absorbing device is in contact with a first image, and has a porous body that absorbs at least a part of the first liquid from the first image, and the porous body is in contact with the liquid absorbing member. And a cleaning member that removes deposits adhering to the porous body. At least a part of the first liquid is removed from the first image by bringing the liquid absorbing member having a porous body into contact with the first image containing the first liquid and the color material on the transfer body. . As a result, curling or cockling due to excessive absorption of the first liquid in the first image by the recording medium such as paper is suppressed. Note that it is not necessary to absorb all of the first liquid.
- a part of the first image adheres to the porous body.
- the deposit adhered to the porous body may be retransferred onto the transfer body when the porous body again absorbs at least part of the first liquid from the other first image. When transferred, image defects occur.
- an image defect in which cyan spots are scattered on the yellow image may occur.
- liquid absorption is performed on a cyan image previously printed on a transfer body with a porous body
- the absorption of excess liquid and the color material that is a solid content contained in the ink are also transferred to the surface of the porous body. May move a small amount.
- the cyan color material moves to the yellow image on the transfer body and is transferred again when the yellow image printed on the transfer body is absorbed later.
- Image defects in which cyan spots are scattered on the yellow image In order to prevent the occurrence of image defects due to such retransfer, it is considered to perform a cleaning process in which the cleaning member is brought into contact with the porous body to remove the first image including the color material attached to the porous body. It is done.
- coloring material may adhere to the porous body, sufficient cleaning performance cannot be obtained in the cleaning step, and the first that has not been cleaned It has been found that retransfer of the image may occur.
- the transfer force component, the porous material, and the dispersive force component of the surface free energy of the first image formed on the transfer member, and the first image are in contact It has been found that the amount of coloring material adhering to the porous body and the retransferability change depending on the surface free energy of the cleaning member.
- the surface free energy Y 1 of the transfer member, the surface free energy Y 2 of the porous body, the dispersion force component Y d of the surface free energy of the surface free energy Y 3 and the first image of the cleaning member is satisfied.
- the first material containing the coloring material is absorbed when at least a part of the first liquid is absorbed from the first image by the porous body. Adhesion of the image to the porous body, that is, adhesion of the coloring material is suppressed. In addition, even if the first image adheres to the porous body, the first material that adheres when the porous body absorbs at least a part of the first liquid from another first image again. Image retransfer can be suppressed.
- the Y 1 from Y 3 and Y d satisfy the formula (1), although not clear detailed mechanism of adherence of coloring material and re-transfer is inhibited, the present inventors have the following I guess.
- Adhesive work W ab indicating the adhesive force of two substances in contact with each other is expressed by the following equation.
- W ab Y a + Y b ⁇ Y ab
- Y a and Y b represent the surface free energy of each substance
- Y ab represents the interface free energy of the two substances.
- the adhesion work W ab is considered as the remaining energy obtained by subtracting the interfacial free energy (Y ab ) of the two substances from the sum of the surface free energies of the respective substances (Y a + Y b ). It is done.
- the dispersive force component of the surface free energy of the first image and the adhesive force of both to the surface free energy of the certain substance The relationship is shown in FIG. 4 as an image diagram.
- the present inventors show that the closer the value of the surface free energy Y of a certain substance is to the value of the dispersion force component Y d of the surface free energy of the first image, It was found that the adhesion strength to the image increases.
- the first image is required to be more easily adhered to the transfer body than the porous body. Even if the first image is attached to the porous body, the first image is more easily adhered to the cleaning member than the porous body in order to remove the first image by the cleaning member. Is thought to be required. Further, in order to prevent the first image from being retransferred to the transfer body even if the first image cannot be removed by the cleaning member, the first image is more clean than the transfer body. It is thought that it is required to be easily bonded. This is because the first image that cannot be removed by the cleaning member is considered not to adhere to the transfer body having a lower adhesive strength than the cleaning member. Therefore, in order to suppress coloring material adhesion and retransfer, it is considered that the adhesive force to the first image needs to satisfy the relationship of porous body ⁇ transfer body ⁇ cleaning member.
- Y 3 from the Y 1 in Formula (1) shows a surface free energy Y in the formula of the Kitazaki-Hata represented by the following formula.
- Y d represents the dispersion force component Y d in the Kitazaki / Hata field equation represented by the following equation. Specifically, Y 1 to Y 3 and Y d are values measured by a method described later.
- Y Y d + Y p + Y h Y: surface free energy
- Y d dispersion force component
- Y p polar component
- Y h hydrogen bond component.
- the individual values of Y 1 to Y 3 and Y d preferably satisfy the relationship of the following formula (2) from the viewpoint of further suppressing color material adhesion and retransfer.
- the cleaning member it is considered that the closer the surface free energy of the cleaning member is to the dispersion force component of the surface free energy of the first image, the better.
- the adhesion to the first image is not exactly symmetric with respect to Y d of the first image, but is distorted and the surface free energy of the cleaning member is Write Y smaller than d is considered to be more advantageous for adhesion.
- Y 1 is not particularly limited, but is preferably 20 mN / m ⁇ Y 1 ⁇ 60 mN / m, more preferably 30 mN / m ⁇ Y 1 ⁇ 50 mN / m from the viewpoint of good image formation. Preferably, 35 mN / m ⁇ Y 1 ⁇ 45 mN / m.
- Y 2 is not particularly limited, but is preferably 5 mN / m ⁇ Y 2 ⁇ 40 mN / m from the viewpoint of preventing coloring material adhesion, and more preferably 10 mN / m ⁇ Y 2 ⁇ 30 mN / m. Preferably, 15 mN / m ⁇ Y 2 ⁇ 20 mN / m is more preferable.
- Y 3 is not particularly limited, but is preferably 10 mN / m ⁇ Y 3 ⁇ 50 mN / m, more preferably 20 mN / m ⁇ Y 3 ⁇ 40 mN / m from the viewpoint of improving cleaning properties. 25 mN / m ⁇ Y 3 ⁇ 35 mN / m is more preferable.
- Y d is not particularly limited, but is preferably 20 mN / m ⁇ Y d ⁇ 50 mN / m and more preferably 25 mN / m ⁇ Y d ⁇ 40 mN / m from the viewpoint of good image formation. Preferably, 30 mN / m ⁇ Y d ⁇ 35 mN / m.
- the Shore hardness of the material constituting the transfer body is higher than the Shore hardness of the material constituting the cleaning member.
- the Shore hardness of the material constituting the transfer body is preferably 10 or more, and more preferably 20 or more, higher than the Shore hardness of the material constituting the cleaning member.
- the material which comprises a transfer body shows the material which forms the transfer body surface. The same applies to the material constituting the cleaning member.
- the Shore hardness is a value measured by a method described later.
- the Shore hardness of the material constituting the transfer body is preferably 20 to 60, and more preferably 30 to 50.
- the Shore hardness of the material constituting the cleaning member is preferably 5 to 50, and more preferably 10 to 30.
- the surface roughness Ra of the cleaning member is preferably larger than the surface roughness Ra of the transfer member.
- the surface roughness Ra of the cleaning member is preferably 0.2 ⁇ m or more, and more preferably 0.5 ⁇ m or more larger than the surface roughness Ra of the transfer member.
- the surface roughness Ra is a value measured by a method described later.
- the surface roughness Ra of the cleaning member is preferably 0.5 to 5.0 ⁇ m, and more preferably 0.8 to 2.0 ⁇ m.
- the surface roughness Ra of the transfer body is preferably from 0.1 to 2.0 ⁇ m, more preferably from 0.3 to 1.0 ⁇ m.
- the liquid absorbing device includes a liquid applying member for applying a third liquid to the porous body, and a part of the third liquid from the porous body to which the third liquid is applied. It is preferable to further include a liquid removing member that removes water.
- a liquid applying member for applying a third liquid to the porous body, thickening of the first liquid absorbed in the porous body can be prevented, and the liquid distribution of the porous body can be made uniform. .
- removing a part of the third liquid from the porous body provided with the third liquid it is necessary for the absorption of the first liquid from the first image by the next porous body, An empty volume in the porous body can be secured.
- Liquid absorbing member In the present invention, at least a part of the first liquid from the first image is absorbed by contacting with the liquid absorbing member having a porous body, and the content of the liquid component in the first image is reduced.
- a contact surface with the first image of the liquid absorbing member is a first surface, and a porous body is disposed on the first surface.
- the liquid absorbing member having such a porous body moves in conjunction with the movement of the transfer body, comes into contact with the first image, and then circulates in contact with another first image at a predetermined cycle.
- the liquid absorbing member having such a porous body moves in conjunction with the movement of the transfer body, comes into contact with the first image, and then circulates in contact with another first image at a predetermined cycle.
- And can have a shape capable of absorbing liquid. Examples of the shape include an endless belt shape and a drum shape.
- the porous body may be a material having a large number of pores.
- a material having a large number of pores formed by crossing fibers is also included in the porous body of the present invention.
- the porous body of the liquid absorbing member according to the present invention preferably uses a material having an average pore diameter on the first surface side smaller than the average pore diameter on the second surface side facing the first surface.
- the pore diameter is preferably small, and the average pore diameter of the porous body on the first surface side in contact with at least the first image is preferably 10 ⁇ m or less.
- the average pore diameter means an average diameter on the surface of the first surface or the second surface, and can be measured by a known means such as a mercury intrusion method, a nitrogen adsorption method, or an SEM image observation. .
- the air permeability can be indicated by a Gurley value defined in JIS P8117, and the Gurley value is preferably 10 seconds or less.
- the porous body can have a multilayer structure.
- the layer in contact with the first image may be a porous body, and the layer not in contact with the first image may not be a porous body.
- the porous body has a multilayer structure
- the layer that is in contact with the first image is described as a first layer
- the layer that is laminated on the surface of the first layer opposite to the contact surface with the first image is described as a second layer.
- the multilayer structure is also expressed in the order of stacking from the first layer.
- the first layer may be referred to as an “absorbing layer” and the second and subsequent layers may be referred to as a “support layer”.
- the first layer can be used as the porous body.
- the material of the first layer is not particularly limited as long as the relationship of the formula (1) is satisfied.
- a hydrophilic material having a contact angle with respect to water of less than 90 ° and a contact angle of Any material having a water repellency of 90 ° or more can be used.
- the material of the first layer is preferably a water repellent material having a low surface free energy, particularly a fluororesin.
- fluororesin examples include polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), perfluoroalkoxy fluororesin (PFA), four Examples thereof include a fluorinated ethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), an ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), and an ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE).
- FEP fluorinated ethylene / hexafluoropropylene copolymer
- ETFE ethylene / tetrafluoroethylene copolymer
- ECTFE ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer
- PAI polyamideimide
- PI polyimide
- these resins can be used singly or in combination of two or more as required, and may have a structure in
- the thickness of the first layer is preferably 50 ⁇ m or less.
- the film thickness is more preferably 30 ⁇ m or less.
- the film thickness is a value obtained by measuring the film thickness at any 10 points with a straight-forward micrometer OMV_25 (manufactured by Mitutoyo) and calculating the average value.
- the first layer can be produced by a known method for producing a thin film porous membrane. For example, it can be obtained by obtaining a sheet-like material of a resin material by a method such as extrusion molding and then stretching it to a predetermined thickness. Further, a porous film can be obtained by adding a plasticizer such as paraffin to the material at the time of extrusion molding and removing the plasticizer by heating at the time of stretching. The pore diameter can be adjusted by appropriately adjusting the amount of plasticizer to be added, the draw ratio, and the like.
- a plasticizer such as paraffin
- the second layer is preferably a breathable layer.
- a layer may be a non-woven fabric of resin fibers or a woven fabric.
- the material of the second layer is not particularly limited, but the contact angle with the first liquid is equal to or greater than that of the first layer so that the liquid absorbed toward the first layer does not flow backward.
- a low material is preferred.
- a single material such as polyolefin (polyethylene (PE), polypropylene (PP), etc.), polyamide, polyurethane, nylon, polyester (polyethylene terephthalate (PET), etc.), polysulfone (PSF), or the like
- the composite material is preferably selected.
- the second layer is preferably a layer having a larger pore size than the first layer.
- the porous body having a multilayer structure may be composed of three or more layers, and is not limited.
- the layer after the third layer (also referred to as the third layer) is preferably a nonwoven fabric from the viewpoint of rigidity.
- the same material as the second layer is used.
- the liquid absorbing member may include a reinforcing member that reinforces the side surface of the liquid absorbing member in addition to the porous body having the above-described laminated structure. Moreover, you may have a joining member at the time of connecting the longitudinal direction edge part of a elongate sheet-shaped porous body to make a belt-shaped member. As such a material, a non-porous tape material or the like can be used, and it may be disposed at a position or a period not in contact with the first image.
- the method for forming the porous body by laminating the first layer and the second layer is not particularly limited. They may be simply overlapped or may be bonded together using a method such as adhesive lamination or heat lamination. From the viewpoint of air permeability, thermal lamination is preferred in the present invention. Further, for example, a part of the first layer or the second layer may be melted and laminated by heating. Alternatively, a fusing material such as hot melt powder may be interposed between the first layer and the second layer and bonded together by heating. When the third layer or more are stacked, they may be stacked at once or sequentially, and the stacking order is appropriately selected. In the heating step, a laminating method is preferred in which the porous body is heated while sandwiching and pressing the porous body with a heated roller.
- ⁇ Cleaning member> when at least a part of the first liquid is absorbed from the first image by contacting the porous material, the first image adhering to the porous material is removed from the cleaning member (for the liquid absorbing member). Are also removed).
- the cleaning member adsorbs and removes the first image by directly contacting the porous body to which the first image is attached.
- the porous body to which the first image is attached is sandwiched between a cleaning member and a backup roller disposed on the opposite side across the cleaning member and the porous body, whereby the first surface on the porous body is One image can be removed by adhering it to the cleaning member.
- the material constituting the cleaning member is not particularly limited as long as the relationship of the formula (1) is satisfied.
- butyl rubber also referred to as butyl
- NBR acrylonitrile-butadiene rubber
- SBR styrene-butadiene rubber
- EPDM ethylene / propylene / diene rubber
- the shape of the cleaning member is not particularly limited, and examples thereof include a drum shape and an endless belt shape.
- the first image adhering to the cleaning member can be removed, for example, by adhering to another roller that contacts the cleaning member.
- the liquid application member is not particularly limited as long as it can apply the third liquid to the porous body.
- the third liquid can be applied to the porous body by bringing the roller to which the third liquid is applied into contact with the porous body or by dropping the third liquid onto the porous body. it can.
- the material of the roller is changed or the surface roughness of the roller is changed depending on the amount of the third liquid applied to the porous body and the viscosity of the third liquid used.
- the third liquid is not particularly limited as long as the thickening of the first liquid absorbed in the porous body can be prevented and the liquid distribution of the porous body can be made uniform. It is preferably a low, colorless and transparent liquid.
- liquid application member examples include pure water, ethanol, and isopropyl alcohol.
- the liquid application member may be disposed at any position, but it is preferable that the liquid application member be disposed after the deposit is removed by the cleaning member, that is, after the cleaning member.
- the liquid removing member is not particularly limited as long as a part of the third liquid can be removed from the porous body to which the third liquid is applied by the liquid applying member.
- a part of the third liquid held by the porous body can be blown by blowing air to the surface of the porous body opposite to the surface in contact with the first image.
- a part of the third liquid retained by the porous body can be removed or recovered by bringing a cap or the like that has generated negative pressure into contact with the porous body.
- the removal amount of the third liquid is not particularly limited as long as it is an amount that can secure an empty volume in the porous body necessary for the absorption of the first liquid from the first image by the next porous body. .
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a schematic configuration of an ink jet recording apparatus according to the present embodiment.
- the inkjet recording apparatus 100 includes a transfer body 101 that temporarily holds a first image and a second image in which at least a part of the first liquid is absorbed from the first image.
- the ink jet recording apparatus 100 (also referred to as a transfer type ink jet recording apparatus) includes a transfer unit (transfer apparatus) including a pressing member 106 for transferring the second image onto a recording medium 108 on which the image is to be formed. Also called).
- the ink jet recording apparatus 100 includes a transfer body 101 supported by a support member 102, a reaction liquid applying apparatus 103 that applies a reaction liquid onto the transfer body 101, and a transfer body 101 to which the reaction liquid is applied.
- An ink application device 104 that applies ink and forms an ink image (first image) on the transfer body 101, a liquid absorption device 105 that absorbs a liquid component from the first image on the transfer body 101, and a recording medium
- a pressing member 106 that transfers the second image on the transfer body 101 from which the liquid component has been removed by pressing onto a recording medium 108 such as paper.
- the ink jet recording apparatus 100 may include a transfer body cleaning member 109 (also referred to as a transfer body cleaning member) that cleans the surface of the transfer body 101 after the second image is transferred to the recording medium 108. Good.
- the support member 102 rotates around the rotation shaft 102a of the support member 102 in the direction of the arrow in FIG.
- the transfer body 101 is moved in the direction of the arrow.
- the reaction liquid by the reaction liquid applying apparatus 103 and the ink by the ink applying apparatus 104 are sequentially applied, and a first image is formed on the transfer body 101.
- the first image formed on the transfer body 101 is moved to a position in contact with the liquid absorbing member 105 a included in the liquid absorbing device 105 by the movement of the transfer body 101.
- the liquid absorbing member 105 a of the liquid absorbing device 105 moves in synchronization with the rotation of the transfer body 101.
- the first image formed on the transfer body 101 is in contact with the moving liquid absorbing member 105a. During this time, the liquid absorbing member 105a removes the liquid component from the first image.
- the liquid component contained in a 1st image is removed by passing through the state which contacted this liquid absorption member 105a.
- this liquid absorption member 105a it is preferable that the liquid absorbing member 105a is pressed against the first image with a predetermined pressing force from the viewpoint of effectively functioning the liquid absorbing member 105a.
- the removal of the liquid component is described from a different viewpoint, it can also be expressed as concentrating the ink constituting the first image formed on the transfer body 101. Concentrating the ink means that the content ratio of the solid component such as a coloring material or resin contained in the ink increases as the liquid component contained in the ink decreases.
- the second image from which the liquid component has been removed is moved to the transfer unit that is in contact with the recording medium 108 conveyed by the recording medium conveying device 107 by the movement of the transfer body 101.
- the pressing member 106 presses the recording medium 108, whereby an ink image is formed on the recording medium 108.
- the transferred ink image transferred onto the recording medium 108 is a reverse image of the second image.
- this post-transfer ink image may be referred to as a third image separately from the first image (ink image before liquid removal) and the second image (ink image after liquid removal).
- the reaction liquid reacts with the ink in the non-image area (non-ink image formation area). It remains without.
- the liquid absorbing member 105a not only removes the liquid component from the first image, but also contacts (pressure contact) with the unreacted reaction liquid, and also combines the liquid component in the reaction liquid on the surface of the transfer body 101. Has been removed from.
- the liquid component is removed from the first image, but this is not a limited meaning that the liquid component is removed from only the first image. It is used in the sense that the liquid component only needs to be removed from the image. For example, it is also possible to remove the liquid component in the reaction solution applied to the outer region of the first image together with the first image.
- the liquid component is not particularly limited as long as it does not have a certain shape, has fluidity, and has a substantially constant volume.
- water, an organic solvent, or the like contained in ink or a reaction liquid can be used as the liquid component.
- the ink can be concentrated by the liquid absorption process.
- the clear ink is applied on the color ink containing the color material applied on the transfer body 101, the clear ink is entirely present on the surface of the first image, or the first Clear ink is partially present at one or more locations on the surface of one image, and color ink is present at other locations.
- the porous body absorbs the liquid component of the clear ink on the surface of the first image, and the liquid component of the clear ink moves. Along with this, the liquid component in the color ink moves to the porous body side, so that the liquid component in the color ink is absorbed.
- the liquid components of the color ink and the clear ink move to the porous body side and are absorbed.
- the clear ink may contain a large amount of components for improving the transferability of the image from the transfer body 101 to the recording medium 108. For example, the content rate of the component which becomes more adhesive to the recording medium by heating than the color ink is increased.
- the transfer body 101 has a surface layer including an image forming surface.
- the member of the surface layer is not particularly limited as long as the relationship of the formula (1) is satisfied, but various materials such as a resin and a ceramic can be appropriately used. However, a material having a high compression elastic modulus is preferable in terms of durability and the like. Specific examples include an acrylic resin, an acrylic silicone resin, a fluorine-containing resin, a condensate obtained by condensing a hydrolyzable organosilicon compound, NBR, and the like. In order to improve the wettability and transferability of the reaction solution, surface treatment may be performed.
- Examples of the surface treatment include flame treatment, corona treatment, plasma treatment, polishing treatment, roughening treatment, active energy ray irradiation treatment, ozone treatment, surfactant treatment, and silane coupling treatment. A plurality of these may be combined. Moreover, arbitrary surface shapes can also be provided in the surface layer.
- the transfer member 101 preferably has a compression layer having a function of absorbing pressure fluctuation.
- the compression layer absorbs deformation, disperses the fluctuation with respect to the local pressure fluctuation, and can maintain good transferability even during high-speed printing.
- the material for the compression layer include acrylonitrile-butadiene rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, and silicone rubber.
- a predetermined amount of a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator, and the like are blended, and a filler such as a foaming agent, hollow fine particles, or salt is blended as necessary to make it porous.
- the porous rubber material includes a continuous pore structure in which the pores are continuous with each other and an independent pore structure in which the pores are independent from each other.
- any structure may be used, and these structures may be used in combination.
- the transfer body 101 preferably has an elastic layer between the surface layer and the compression layer.
- various materials such as resin and ceramic can be used as appropriate.
- Various elastomer materials and rubber materials are preferably used in terms of processing characteristics and the like. Specifically, for example, fluorosilicone rubber, phenyl silicone rubber, fluoro rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, nitrile rubber, ethylene propylene rubber, natural rubber, styrene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, ethylene / propylene / butadiene copolymer, A nitrile butadiene rubber etc. are mentioned.
- silicone rubber, fluorosilicone rubber, and phenyl silicone rubber are preferable in terms of dimensional stability and durability because they have a small compression set. Further, the change in elastic modulus with temperature is small, which is preferable in terms of transferability.
- the transfer body 101 can be produced by arbitrarily combining the layers made of the above materials.
- the size of the transfer body 101 can be freely selected according to the target print image size.
- the shape of the transfer body 101 is not particularly limited, and specific examples include a sheet shape, a roller shape, a belt shape, and an endless web shape.
- the transfer body 101 is supported on a support member 102.
- a method for supporting the transfer body 101 various adhesives and double-sided tapes may be used.
- the transfer body 101 may be supported on the support member 102 by using an installation member by attaching an installation member made of metal, ceramic, resin, or the like to the transfer body 101.
- the support member 102 is required to have a certain degree of structural strength from the viewpoint of conveyance accuracy and durability.
- metal, ceramic, resin or the like is preferably used.
- aluminum, iron, stainless steel, acetal resin, epoxy resin, polyimide, Polyethylene, polyethylene terephthalate, nylon, polyurethane, silica ceramics, and alumina ceramics are preferably used. It is also preferable to use a combination of these.
- the ink jet recording apparatus 100 of this embodiment includes a reaction liquid applying device 103 that applies a reaction liquid to the transfer body 101.
- 1 is a gravure offset having a reaction solution storage unit 103a that stores a reaction solution, and reaction solution application members 103b and 103c that apply the reaction solution in the reaction solution storage unit 103a onto the transfer body 101.
- the case of a roller is shown.
- the ink jet recording apparatus 100 includes an ink applying device 104 that applies ink to the transfer body 101 to which a reaction liquid is applied.
- the reaction liquid and the ink are mixed to form a first image, and the liquid component is absorbed from the first image by the next liquid absorption device 105.
- the liquid absorbing device 105 includes a liquid absorbing member 105 a and a liquid absorbing pressing member 105 b that presses the liquid absorbing member 105 a against the first image on the transfer body 101.
- the pressing member 105b has a cylindrical shape
- the liquid absorbing member 105a has a belt shape
- the belt-shaped liquid absorbing member 105a is pressed against the transfer body 101 by the cylindrical pressing member 105b. It may be a configuration.
- the pressing member 105b has a columnar shape, and the liquid absorbing member 105a has a cylindrical shape formed on the peripheral surface of the columnar pressing member 105b.
- the cylindrical pressing member 105b is a cylindrical liquid absorbing member 105a. May be configured to be pressed against the transfer body.
- the liquid absorbing member 105a is preferably belt-shaped.
- the liquid absorbing device 105 having such a belt-shaped liquid absorbing member 105a may have a stretching member that stretches the liquid absorbing member 105a.
- 105c, 105d, and 105e are tension rollers as tension members.
- the pressing member 105b is also a roller member that rotates in the same manner as the stretching roller, but is not limited to this.
- the liquid absorbing device 105 includes a liquid absorbing member 105 a having a porous body, and a liquid absorbing pressing member 105 b that presses the liquid absorbing member 105 a against the first image on the transfer body 101. Then, the liquid absorbing member 105a is brought into contact (pressed) with the pressing member 105b to cause the liquid component contained in the first image to be absorbed by the liquid absorbing member 105a, and the liquid component is removed from the first image. Let the reduced second image.
- liquid component in the first image in addition to the present method of pressing the liquid absorbing member 105a, various other conventionally used methods, for example, a method using heating, a method of blowing low-humidity air, a pressure reduction You may combine a method etc. Further, the liquid component may be further reduced by applying these methods to the second image in which the liquid component is reduced.
- a pretreatment device (not shown in FIGS. 1 and 2) that applies a wetting liquid (also referred to as a treatment liquid) to the liquid absorption member before the liquid absorption member 105a having a porous body is brought into contact with the first image. It is preferable to perform pretreatment according to the figure.
- the wetting liquid used in the present invention preferably contains water and a water-soluble organic solvent.
- the water is preferably water deionized by ion exchange or the like.
- the kind of water-soluble organic solvent is not specifically limited, Any of well-known organic solvents, such as ethanol and isopropyl alcohol, can be used.
- the method of applying the wetting liquid to the porous body is not particularly limited, but immersion or droplet dropping is preferable. Moreover, there is no restriction
- the surfactant at least one of a silicone surfactant and a fluorine surfactant is preferably used, and a fluorine surfactant is more preferably used.
- the content of the surfactant in the wetting liquid is preferably 0.2% by mass or more, more preferably 0.4% by mass or more, and 0.5% by mass or more with respect to the total mass of the wetting liquid. Particularly preferred.
- the upper limit of the content of the surfactant in the wetting liquid is not particularly limited, but is preferably 10% by mass or less with respect to the total mass of the wetting liquid from the viewpoint of solubility of the surfactant in the wetting liquid. .
- the pressure (nip pressure) of the liquid absorbing member 105a that presses the first image on the transfer body 101 is 2.9 N / cm 2 (0.3 kgf / cm 2 ) or more, the liquid component in the first image Can be solid-liquid separated in a shorter time and the liquid component can be removed from the first image.
- the pressure is preferably 98 N / cm 2 (10 kgf / cm 2 ) or less because the structural load on the apparatus can be suppressed.
- the pressure of the liquid absorbing member 105a indicates the nip pressure between the transfer member 101 and the liquid absorbing member 105a, and a surface pressure distribution measuring instrument (I-SCAN (trade name), Nitta). The surface pressure is measured by a product of Co., Ltd., the weight in the pressurizing region is divided by the area, and the value is calculated.
- the action time for contacting the liquid absorbing member 105a with the first image may be within 50 ms (milliseconds) in order to further suppress the coloring material in the first image from adhering to the liquid absorbing member 105a. preferable.
- the operation time in this specification is calculated by dividing the pressure sensing width in the moving direction of the transfer body 101 in the surface pressure measurement described above by the moving speed of the transfer body 101.
- this operation time is referred to as a liquid absorption nip time.
- the liquid absorbing device 105 includes a cleaning member 105f (a cleaning member for the liquid absorbing member) that contacts the liquid absorbing member 105a after liquid absorption from the first image, a cleaning member 105f, and the liquid absorbing member 105a. And a backup roller 105g disposed on the opposite side of the sheet. By sandwiching the liquid absorbing member 105a to which a part of the first image is adhered by the liquid absorption from the first image between the cleaning member 105f and the backup roller 105g, the first image adhered to the porous body is obtained. It is removed by adhering to the surface of the cleaning member 105f.
- the shapes of the cleaning member 105f and the backup roller 105g are not particularly limited.
- the pressure (nip pressure) of the cleaning member 105f that comes into pressure contact with the liquid absorbing member 105a is preferably 2 N / cm 2 (0.2 kgf / cm 2 ) or more from the viewpoint of improving cleaning properties.
- the pressure is preferably 50 N / cm 2 (5.0 kgf / cm 2 ) or less from the viewpoint of durability of the liquid absorbing member 105a.
- the pressure of the cleaning member 105f is measured in the same manner as the pressure of the liquid absorbing member 105a that is in pressure contact with the first image on the transfer body 101 described above.
- the working time for bringing the cleaning member 105f into contact with the liquid absorbing member 105a is preferably within 500 ms (milliseconds) from the viewpoint of durability of the liquid absorbing member 105a.
- the action time is measured in the same manner as the action time in which the liquid absorbing member 105a is brought into contact with the first image described above.
- the liquid absorption device 105 includes a third liquid storage unit 105i that holds the third liquid, and a liquid application member 105h that applies the third liquid in the third liquid storage unit 105i to the liquid absorption member 105a.
- the third liquid storage portion 105i is a liquid holding bowl for storing the third liquid, and a part of the liquid application member 105h is immersed in the third liquid.
- the third liquid pumped to the surface of the liquid application member 105h is applied to the porous body of the liquid absorption member 105a when the liquid application member 105h comes into contact with the liquid absorption member 105a.
- the pressure (nip pressure) of the liquid application member 105h that is in pressure contact with the liquid absorption member 105a, the application amount of the third liquid, and the like can prevent thickening of the first liquid absorbed by the porous body.
- it is appropriately set within a range in which the liquid distribution of the porous body can be made uniform.
- the liquid absorbing device 105 includes a liquid removing member 105j that blows and removes a part of the third liquid by blowing air to the liquid absorbing member 105a to which the third liquid is applied by the liquid applying member 105h. . As shown in FIG. 1, it is preferable that air be blown by the liquid removing member 105j on the surface of the liquid absorbing member 105a opposite to the surface in contact with the first image. Although not shown in FIG. 1, the liquid absorbing device 105 may include a member that collects the third liquid that is blown off by blowing air. The air velocity, the angle of air to be blown, and the removal amount of the third liquid ensure the free volume in the porous body necessary for the absorption of the first liquid from the first image by the porous body next time. It is appropriately set within a possible range.
- the liquid absorbing member 105a that has absorbed the liquid from the first image is used for the cleaning process by the cleaning member 105f and the third liquid by the liquid applying member 105h.
- the application process and the third liquid removal process by the liquid removal member 105j are performed in this order, and the liquid absorption process from the first image is performed again.
- the liquid component is absorbed from the first image on the transfer body 101, and a second image in which the liquid content is reduced is formed.
- the second image is then transferred onto the recording medium 108 at the transfer portion.
- the transfer pressing member 106 presses the recording medium 108 while the second image and the recording medium 108 conveyed by the recording medium conveying device 107 are in contact with each other. An ink image is transferred on top. By removing the liquid component contained in the first image on the transfer body 101 and then transferring it to the recording medium 108, it is possible to obtain a recorded image in which curling, cockling, and the like are suppressed.
- the pressing member 106 is required to have a certain degree of structural strength from the viewpoint of conveyance accuracy and durability of the recording medium 108.
- the material of the pressing member 106 is preferably metal, ceramic, resin, or the like.
- aluminum, iron, stainless steel, acetal resin, epoxy resin, polyimide, Polyethylene, polyethylene terephthalate, nylon, polyurethane, silica ceramics, and alumina ceramics are preferably used. Moreover, you may use combining these.
- the time for the pressing member 106 to press the second image on the transfer body 101 to the recording medium 108 is preferably 5 ms or more and 100 ms or less.
- the pressing time in this embodiment indicates the time during which the recording medium 108 and the transfer body 101 are in contact with each other, and a surface pressure distribution measuring instrument (I-SCAN (trade name), manufactured by Nitta Corporation). ), The surface pressure is measured, the length in the conveyance direction of the pressurizing region is divided by the conveyance speed, and the value is calculated.
- the pressure that the pressing member 106 presses in order to transfer the second image on the transfer body 101 to the recording medium 108 is performed well and the durability of the transfer body is impaired. Do not.
- the pressure is preferably 9.8 N / cm 2 (1 kgf / cm 2 ) or more and 294.2 N / cm 2 (30 kgf / cm 2 ) or less.
- the pressure in the present embodiment indicates the nip pressure between the recording medium 108 and the transfer body 101.
- the surface pressure is measured by a surface pressure distribution measuring device, and the weight in the pressurizing region is divided by the area to obtain a value. Is calculated.
- the temperature at which the pressing member 106 is pressed to transfer the second image on the transfer body 101 to the recording medium 108 is not particularly limited, but it is not less than the glass transition point of the resin component contained in the ink or softened. It is preferable that it is more than a point.
- the heating preferably includes a heating device that heats the second image on the transfer body 101, the transfer body 101, and the recording medium 108.
- the shape of the pressing member 106 is not particularly limited, and examples thereof include a roller shape.
- the recording medium 108 is not particularly limited, and any known recording medium can be used.
- Examples of the recording medium 108 include a long product wound in a roll shape, or a single sheet cut into a predetermined size.
- Examples of the material include paper, plastic film, wood board, cardboard, and metal film.
- the recording medium conveying device 107 for conveying the recording medium 108 includes a recording medium feeding roller 107a and a recording medium take-up roller 107b.
- the configuration is not limited.
- FIG. 2 is a block diagram showing a control system of the entire apparatus in the inkjet recording apparatus 100 shown in FIG.
- 301 is a recording data generation unit such as an external print server
- 302 is an operation control unit such as an operation panel
- 303 is a printer control unit for performing a recording process
- 304 is a recording medium for conveying the recording medium.
- a conveyance control unit 305 is an inkjet device for printing.
- FIG. 3 is a block diagram of a printer control unit in the inkjet recording apparatus 100 of FIG.
- a CPU 401 controls the entire printer
- a ROM 402 stores a control program for the CPU
- a RAM 403 executes the program.
- Reference numeral 404 denotes an application specific integrated circuit (ASIC) that includes a network controller, a serial IF controller, a head data generation controller, a motor controller, and the like.
- Reference numeral 405 denotes a liquid absorption member conveyance control unit for driving the liquid absorption member conveyance motor 406, which is command-controlled from the ASIC 404 via the serial IF.
- ASIC application specific integrated circuit
- Reference numeral 407 denotes a transfer body drive control unit for driving the transfer body drive motor 408, which is similarly command-controlled from the ASIC 404 via the serial IF.
- Reference numeral 409 denotes a head controller that performs final ejection data generation, drive voltage generation, and the like of the inkjet device 305.
- reaction solution a reaction solution having the following composition was used.
- the “remainder” of ion-exchanged water is an amount such that the total of all the components constituting the reaction solution is 100.0% by mass.
- Surfactant (trade name: Megafax F444, manufactured by DIC Corporation) 5.0 mass% ⁇ Ion exchange water balance
- ⁇ Preparation of resin fine particle dispersion 20 parts of ethyl methacrylate, 3 parts of 2,2′-azobis- (2-methylbutyronitrile), and 2 parts of n-hexadecane were mixed and stirred for 0.5 hour. This mixture was added dropwise to 75 parts of an 8% by mass aqueous solution of a styrene-butyl acrylate-acrylic acid copolymer (acid value: 130 mgKOH / g, weight average molecular weight (Mw): 7,000) for 0.5 hour. Stir. Next, the ultrasonic wave was irradiated for 3 hours with the ultrasonic irradiation machine. Subsequently, a polymerization reaction was performed at 80 ° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere, followed by filtration after cooling to room temperature to prepare a resin fine particle dispersion having a resin content of 25.0% by mass.
- the pigment dispersion and the resin fine particle dispersion were mixed with the following components.
- the “remaining part” of ion-exchanged water is an amount such that the total of all components constituting the ink 1 is 100.0% by mass.
- Pigment dispersion 40 0% by mass ⁇ Resin fine particle dispersion 20.0% by mass ⁇ Glycerin 7.0% by mass Polyethylene glycol (number average molecular weight (Mn): 1,000) 3.0% by mass Surfactant: Acetylenol E100 (trade name, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) 0.5% by mass -Ion-exchanged water The remainder was sufficiently stirred and dispersed, and then pressure filtration was performed with a microfilter (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) having a pore size of 3.0 ⁇ m to prepare ink 1.
- a microfilter manufactured by Fuji Film Co., Ltd.
- a porous body was produced using the materials shown in Table 1. Specifically, a porous body was produced by the following method. The material shown in Table 1 was used as the first layer of the porous body in contact with the first image. A porous body was produced by laminating the first layer and a nonwoven fabric made of PE (polyethylene) and PP (polypropylene) fibers by thermal lamination. In Table 1, as PTFE (polytetrafluoroethylene), a porous film formed by biaxial stretching was used. As PAI (polyamideimide), one made porous using a phase separation method was used. As PP, fine particles were sintered and made porous.
- PE polyethylene
- PP polypropylene
- a cleaning member for a liquid absorbing member was produced. Specifically, a cleaning member was produced by the following method. A cleaning member was produced by forming a layer made of the material shown in Table 1 on a core material made of SUS having a diameter of 50 mm to a thickness of 10 mm. When PTFE or PAI was used as the material shown in Table 1, a cleaning member was prepared by winding a 50 ⁇ m thick sheet made of the material on a core material made of SUS having a diameter of 60 mm. In Table 1, butyl rubber manufactured by Kauki Roller Manufacturing Co., Ltd. was used.
- a transfer member was produced using the materials shown in Table 1. For example, when a silicon compound synthesized by the sol-gel method (indicated as “Solgel” in Table 1) is used as the material, a transfer member was specifically produced by the following method. A sheet of 0.5 mm thick PET sheet coated with silicone rubber (trade name: KE12, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) with a thickness of 0.3 mm was used as the elastic layer of the transfer body 101.
- silicone rubber trade name: KE12, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
- SP150 photocationic polymerization initiator
- the atmospheric pressure plasma treatment was performed so that the contact angle of water on the elastic layer surface was 10 degrees or less. Thereafter, the mixture is applied onto the elastic layer, and is formed into a film by UV irradiation (high-pressure mercury lamp, cumulative exposure amount: 5000 mJ / cm 2 ) and thermosetting (150 ° C., 2 hours), and thick on the elastic body.
- a transfer body having a surface layer with a thickness of 0.5 ⁇ m was prepared.
- the surface roughness Ra of the transfer body using a silicon compound synthesized by the sol-gel method as the material of the surface layer was 0.5 ⁇ m.
- the Shore hardness of the transfer body was 40.
- a transfer body was prepared by sticking a layer made of NBR2 or butyl rubber having a thickness of 1 mm to a PET sheet having a thickness of 0.5 mm with a double-sided tape.
- a transfer body was prepared by sticking a layer made of PTFE having a thickness of 0.1 mm to a PET sheet having a thickness of 0.5 mm with a double-sided tape.
- the transfer type inkjet recording apparatus shown in FIG. 1 was used.
- the transfer body 101 the transfer body produced by the above method was used.
- the transfer body 101 is fixed to the surface of the support member 102 with a double-sided tape.
- the surface of the transfer body 101 was maintained at 60 ° C. by a heating means (not shown).
- the application amount of the reaction solution applied by the reaction solution applying apparatus 103 was 1 g / m 2 .
- the ink applicator 104 an ink jet recording head that discharges ink by an on-demand method using an electro-thermal conversion element was used.
- the amount of ink applied in image formation was 20 g / m 2 .
- the liquid absorbing member 105a has the porous body on the side in contact with the first image.
- the nip pressure between the transfer body 101 and the liquid absorbing member 105a was set to an average of 5 kgf / cm 2 .
- the diameter of the pressing member 105b was 200 mm.
- the transport speed of the liquid absorbing member 105a is 0.8 m / s, and the stretching rollers 105c, 105d, and 105e that transport the liquid absorbing member 105a while being stretched have a speed equivalent to the moving speed of the transfer body 101. Adjusted.
- the cleaning member manufactured by the above method was used as the cleaning member 105f.
- the nip pressure between the cleaning member 105f and the liquid absorbing member 105a was 9.8 N / cm 2 (1.0 kgf / cm 2 ), and the nip width was 6 mm.
- Pure water was put into the third liquid storage portion 105i, and pure water was applied to the porous body of the liquid absorbing member 105a by the liquid applying member 105h, which is a rubber roller.
- Nitrile rubber (NBR) was used as the material of the rubber roller.
- An air blow type liquid removal member was used as the liquid removal member 105j.
- Air was blown from the nozzle of the liquid removing member 105j to the surface of the liquid absorbing member 105a opposite to the contact surface with the first image, and the liquid held by the porous body of the liquid absorbing member 105a was blown off. . Thereby, a part of the pure water provided by the liquid applying member 105h was removed.
- the recording medium 108 was conveyed by the recording medium feeding roller 107a and the recording medium take-up roller 107b so that the speed was equal to the moving speed of the transfer body 101.
- the conveyance speed of the recording medium 108 was 0.8 m / s.
- aurora coated paper Nippon Paper Industries, Ltd., basis weight 104 g / m 2 ) was used.
- the surface free energy of a solid can be obtained by measuring the contact angles of a plurality of liquids whose surface free energy is known.
- DropMaster 700 (trade name, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used for the measurement of Y 1 , Y 2 , Y 3 and Y d .
- the contact angle with respect to each liquid was measured and calculated from the Kitasaki-Hata field equation.
- the surface roughness Ra was measured by the following method. Using a VK9710 laser microscope (trade name, manufactured by Keyence), measurement was performed in an RPD mode with an objective lens 50 times (CF IC EPI PLAN Apo 50x manufactured by Nikon). The obtained data was processed with a noise filter (median), the cut-off ⁇ c was 0.08 ⁇ m, and the surface roughness was calculated with a reference line length of 200 ⁇ m.
- the surface roughness Ra is an arithmetic average roughness.
- the surface roughness Ra of the cleaning member using butyl rubber, EPDM1, EPDM3, NBR1, NBR2, and SBR as materials was 1.0 ⁇ m.
- the surface roughness Ra of the cleaning member using EPDM2 as a material was 0.5 ⁇ m. Further, the surface roughness Ra of the transfer body using NBR2 as a material was 1.0 ⁇ m.
- the Shore hardness of the material was measured by the following method. The measurement was performed using a durometer type A (Shore A) defined by JIS K6253. The shore hardness of butyl rubber, EPDM1, EPDM2, NBR1, NBR2, and SBR was 40. Moreover, the Shore hardness of EPDM3 was 20.
- ⁇ Retransfer> In the image formation, retransfer of the first image containing the color material attached to the porous body to the transfer body 101 was observed.
- the evaluation criteria are as follows. AA: The color material did not adhere to the transfer body 101 due to retransfer. A: Slight adhesion of the coloring material to the transfer body 101 due to retransfer was observed. B: Although the coloring material adhered to the transfer body 101 due to retransfer, it was only a matter of concern. C: A large amount of color material adhered to the transfer body 101 due to retransfer.
- the surface roughness Ra of the transfer body 101 is 0.5 ⁇ m
- the surface roughness Ra of the cleaning member 105f is 1. It was 0 ⁇ m and in Example 7, it was 0.5 ⁇ m. Since retransfer was more suppressed in Example 6 than in Example 7, it was confirmed that the surface roughness Ra of the cleaning member 105f is preferably larger than the surface roughness Ra of the transfer body 101.
- Example 8 and Example 9 when Example 8 and Example 9 are compared, the Shore hardness of the material constituting the cleaning member 105f is less than that of the NBR2 that is the material constituting the transfer body 101, while the Shore hardness is 40. It was 40 in Example 8 (EPDM1) and 20 in Example 9 (EPDM3). Since retransfer is more suppressed in Example 9 than in Example 8, it is preferable that the Shore hardness of the material constituting the transfer body 101 is higher than the Shore hardness of the material constituting the cleaning member 105f. Was confirmed.
- Example 1 in which Y d > Y 2 has less color material adhesion than Example 2 in which Y d ⁇ Y 2 .
- Example 1 in which Y d > Y 2 has less color material adhesion than Example 2 in which Y d ⁇ Y 2 .
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
Abstract
転写体上に第一の液体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、前記第一の画像と接触し、前記第一の画像から前記第一の液体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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置と、を備えるインクジェット記録装置であって、前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とするインクジェット記録装置。 |Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
Description
本発明は、インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法に関する。
インクジェット記録方式では、色材を含む液体組成物(インク)を紙等の記録媒体上に直接または間接的に付与することで画像を形成している。この時、記録媒体がインク中の液体成分を過剰に吸収することによるカールや、コックリングが生じることがある。
そこで、インク中の液体成分を速やかに除去するため、記録媒体を温風や赤外線等の手段を用いて乾燥する方法や、転写体上で画像を形成し、その後転写体上の画像に含まれる液体成分を熱エネルギー等により乾燥した後、紙等の記録媒体に画像を転写する方法がある。
さらに、転写体上の画像に含まれる液体成分を除去する手段として、熱エネルギーを用いずに、ローラ状の多孔質体をインク画像と接触させてインク画像から液体成分を吸収して除去する方法が提案されている(特許文献1及び2)。また、ベルト状の高分子吸収体をインク画像と接触させてインク画像から液体成分を吸収して除去する方法が提案されている(特許文献3)。
また、多孔質体を用いて記録媒体上の画像から液体成分を除去する場合、多孔質体への画像中の色材の付着を抑制するために、多孔質体と記録媒体の表面粗さ、表面自由エネルギー、及び接触角の大小関係を規定した装置が提案されている(特許文献4)。さらに、画像乱れを防止するために、転写体、インク及び反応液の表面自由エネルギーの大小関係を規定した装置が提案されている(特許文献5)。
しかしながら、上述した特許文献1~5に開示された技術では、多孔質体により画像から液体成分を除去する際に、多孔質体への色材付着が十分に抑制されない。また、多孔質体を繰り返し使用する場合に、多孔質体に付着した色材が転写体へ再転写される場合がある。本発明の目的は、多孔質体への色材付着を抑制でき、かつ転写体への再転写を抑制できるインクジェット記録装置を提供することにある。
本発明に係るインクジェット記録装置は、転写体上に第一の液体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、
前記第一の画像と接触し、前記第一の画像から前記第一の液体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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
前記第一の画像と接触し、前記第一の画像から前記第一の液体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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
また、本発明に係る他のインクジェット記録装置は、転写体上に第一の液体と色材とを含むインクを付与して第一の画像を形成する画像形成ユニットと、
前記第一の画像と接触し、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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
また、本発明に係るインクジェット記録方法は、転写体上に第一の液体と色材とを含む第一の画像を形成する工程と、
前記第一の画像に多孔質体を接触させ、前記第一の画像から前記第一の液体の少なくとも一部を吸収する工程と、
前記多孔質体にクリーニング部材を接触させ、前記多孔質体をクリーニングする工程と、
を含むインクジェット記録方法であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
また、本発明に係る他のインクジェット記録装置は、転写体上に第一の液体と色材とを含むインクを付与して第一の画像を形成する画像形成ユニットと、
前記第一の画像と接触し、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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
また、本発明に係るインクジェット記録方法は、転写体上に第一の液体と色材とを含む第一の画像を形成する工程と、
前記第一の画像に多孔質体を接触させ、前記第一の画像から前記第一の液体の少なくとも一部を吸収する工程と、
前記多孔質体にクリーニング部材を接触させ、前記多孔質体をクリーニングする工程と、
を含むインクジェット記録方法であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
また、本発明に係る他のインクジェット記録方法は、転写体上に第一の液体と色材とを含むインクを付与して第一の画像を形成する工程と、
前記第一の画像に多孔質体を接触させ、前記第一の画像を構成するインクを濃縮する工程と、
前記多孔質体にクリーニング部材を接触させ、前記多孔質体をクリーニングする工程と、
を含むインクジェット記録方法であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
また、本発明に係る他のインクジェット記録方法は、転写体上に第一の液体と色材とを含むインクを付与して第一の画像を形成する工程と、
前記第一の画像に多孔質体を接触させ、前記第一の画像を構成するインクを濃縮する工程と、
前記多孔質体にクリーニング部材を接触させ、前記多孔質体をクリーニングする工程と、
を含むインクジェット記録方法であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
本発明によれば、多孔質体への色材付着を抑制でき、かつ転写体への再転写を抑制できるインクジェット記録装置を提供できる。
以下、好適な実施の形態を挙げて、本発明を詳細に説明する。本発明のインクジェット記録装置は、転写体上に第一の液体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を備える。また、本発明のインクジェット記録装置は、前記第一の画像と接触し、前記第一の画像から前記第一の液体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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置を備える。
本発明のインクジェット記録装置では、前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
本発明者等は、前記Y1、Y2、Y3及びYdが前記式(1)を満たすことにより、第一の画像との接着性が、多孔質体<転写体<クリーニング部材の順となることを見出した。この時、第一の画像との接着性は多孔質体よりも転写体の方が高いため、多孔質体により第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、多孔質体への色材を含む第一の画像の付着(以下、「色材付着」とも示す)が抑制される。また、第一の画像との接着性は多孔質体よりもクリーニング部材の方が高いため、多孔質体に第一の画像の一部が付着物として付着した場合にも、クリーニング部材により該付着物を除去することができる。さらに、付着物との接着性は転写体よりもクリーニング部材の方が高いため、多孔質体を繰り返し使用する場合にも、クリーニング部材により除去できなかった付着物が、転写体へ再転写されることはない。すなわち、多孔質体に付着した付着物の転写体への再転写(以下、「再転写」とも示す)が抑制される。
本発明者等は、前記Y1、Y2、Y3及びYdが前記式(1)を満たすことにより、第一の画像との接着性が、多孔質体<転写体<クリーニング部材の順となることを見出した。この時、第一の画像との接着性は多孔質体よりも転写体の方が高いため、多孔質体により第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、多孔質体への色材を含む第一の画像の付着(以下、「色材付着」とも示す)が抑制される。また、第一の画像との接着性は多孔質体よりもクリーニング部材の方が高いため、多孔質体に第一の画像の一部が付着物として付着した場合にも、クリーニング部材により該付着物を除去することができる。さらに、付着物との接着性は転写体よりもクリーニング部材の方が高いため、多孔質体を繰り返し使用する場合にも、クリーニング部材により除去できなかった付着物が、転写体へ再転写されることはない。すなわち、多孔質体に付着した付着物の転写体への再転写(以下、「再転写」とも示す)が抑制される。
本発明のインクジェット記録方法は、以下の工程を含む。転写体上に第一の液体と色材とを含む第一の画像を形成する工程。前記第一の画像に多孔質体を接触させ、前記第一の画像から前記第一の液体の少なくとも一部を吸収する工程。前記多孔質体にクリーニング部材を接触させ、前記多孔質体をクリーニングする工程。
本発明のインクジェット記録方法では、前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、前記式(1)を満たすことを特徴とする。これにより、前述したように色材付着及び再転写が抑制される。本発明のインクジェット記録方法では、本発明のインクジェット記録装置を好適に用いることができる。
[画像形成ユニット]
本発明のインクジェット記録装置において、画像形成ユニットとしては、転写体上に第一の液体と色材とを含む第一の画像を形成できるものであれば、特に限定されるものではない。好ましくは、1)前記第一の液体または第二の液体と、インク高粘度化成分とを含む第一の液体組成物を前記転写体上に付与する装置と、2)前記第一の液体または第二の液体と、前記色材とを含む第二の液体組成物を前記転写体上に付与する装置と、を含み、前記第一及び第二の液体組成物の混合物として前記第一の画像を形成するものである。通常、前記第二の液体組成物は、色材を含有するインクであり、前記第二の液体組成物を前記転写体上に付与する装置は、インクジェット記録デバイスである。また、第一の液体組成物は、第二の液体組成物と化学的または物理的に作用して、前記第一及び第二の液体組成物の混合物を前記第一及び第二の液体組成物のそれぞれよりも粘稠させる成分(インク高粘度化成分)を含む。前記第一及び第二の液体組成物の少なくとも一方は、前記第一の液体を含む。ここで、第一の液体としては、常温(室温)での揮発性の低い液体を含み、特に水を含む。第二の液体は、第一の液体以外の液体であり、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。なお、インクジェット記録装置の内部における、被記録体に第一の液体組成物を付与する装置と、被記録体に第二の液体組成物を付与する装置の配置は特に限定されないが、画像の高画質化の観点から、被記録体に第一の液体組成物を付与する工程と、被記録体に、該第一の液体組成物を付与した領域と少なくとも一部が重なるように該第二の液体組成物を付与する工程とを、この順に経ることが好ましい。そのため、被記録体に第一の液体組成物を付与する装置、及び、被記録体に第二の液体組成物を付与する装置は、被記録体に第一の液体組成物を付与し、該第一の液体組成物を付与した領域と少なくとも一部が重なるように該第二の液体組成物を付与することができるよう配置されていることが好ましい。以下、第一の液体組成物を「反応液」、第一の液体組成物を前記転写体上に付与する装置を「反応液付与装置」と称す。また、第二の液体組成物を「インク」、第二の液体組成物を前記転写体上に付与する装置を「インク付与装置」と呼ぶ。
本発明のインクジェット記録装置において、画像形成ユニットとしては、転写体上に第一の液体と色材とを含む第一の画像を形成できるものであれば、特に限定されるものではない。好ましくは、1)前記第一の液体または第二の液体と、インク高粘度化成分とを含む第一の液体組成物を前記転写体上に付与する装置と、2)前記第一の液体または第二の液体と、前記色材とを含む第二の液体組成物を前記転写体上に付与する装置と、を含み、前記第一及び第二の液体組成物の混合物として前記第一の画像を形成するものである。通常、前記第二の液体組成物は、色材を含有するインクであり、前記第二の液体組成物を前記転写体上に付与する装置は、インクジェット記録デバイスである。また、第一の液体組成物は、第二の液体組成物と化学的または物理的に作用して、前記第一及び第二の液体組成物の混合物を前記第一及び第二の液体組成物のそれぞれよりも粘稠させる成分(インク高粘度化成分)を含む。前記第一及び第二の液体組成物の少なくとも一方は、前記第一の液体を含む。ここで、第一の液体としては、常温(室温)での揮発性の低い液体を含み、特に水を含む。第二の液体は、第一の液体以外の液体であり、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。なお、インクジェット記録装置の内部における、被記録体に第一の液体組成物を付与する装置と、被記録体に第二の液体組成物を付与する装置の配置は特に限定されないが、画像の高画質化の観点から、被記録体に第一の液体組成物を付与する工程と、被記録体に、該第一の液体組成物を付与した領域と少なくとも一部が重なるように該第二の液体組成物を付与する工程とを、この順に経ることが好ましい。そのため、被記録体に第一の液体組成物を付与する装置、及び、被記録体に第二の液体組成物を付与する装置は、被記録体に第一の液体組成物を付与し、該第一の液体組成物を付与した領域と少なくとも一部が重なるように該第二の液体組成物を付与することができるよう配置されていることが好ましい。以下、第一の液体組成物を「反応液」、第一の液体組成物を前記転写体上に付与する装置を「反応液付与装置」と称す。また、第二の液体組成物を「インク」、第二の液体組成物を前記転写体上に付与する装置を「インク付与装置」と呼ぶ。
<反応液付与装置>
反応液付与装置は、反応液を転写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、転写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。
反応液付与装置は、反応液を転写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、転写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>
反応液は、前記式(1)の関係を満たすことができる反応液であれば特に限定されないが、インク高粘度化成分を含有することが好ましい。インクの高粘度化とは、インクを構成している組成物の一部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全体の粘度の上昇が認められる場合や、色材など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をも含む。このインク高粘度化成分は転写体上でのインク及び/又はインク組成物の一部の流動性を低下せしめて、第一の画像形成時のブリーディングや、ビーディングを抑制する効果がある。このようなインク高粘度化成分としては、多価の金属イオン、有機酸、カチオンポリマー、多孔質性微粒子などの公知のものを用いることができる。中でも、特に多価の金属イオン及び有機酸が好適である。また、複数の種類のインク高粘度化成分を含有させることも好適である。尚、反応液中のインク高粘度化成分の含有量は、反応液全質量に対して5質量%以上であることが好ましい。
反応液は、前記式(1)の関係を満たすことができる反応液であれば特に限定されないが、インク高粘度化成分を含有することが好ましい。インクの高粘度化とは、インクを構成している組成物の一部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全体の粘度の上昇が認められる場合や、色材など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をも含む。このインク高粘度化成分は転写体上でのインク及び/又はインク組成物の一部の流動性を低下せしめて、第一の画像形成時のブリーディングや、ビーディングを抑制する効果がある。このようなインク高粘度化成分としては、多価の金属イオン、有機酸、カチオンポリマー、多孔質性微粒子などの公知のものを用いることができる。中でも、特に多価の金属イオン及び有機酸が好適である。また、複数の種類のインク高粘度化成分を含有させることも好適である。尚、反応液中のインク高粘度化成分の含有量は、反応液全質量に対して5質量%以上であることが好ましい。
多価金属イオンとしては、例えば、Ca2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+及びZn2+等の二価の金属イオンや、Fe3+、Cr3+、Y3+及びAl3+等の三価の金属イオンが挙げられる。
また有機酸としては、例えば、シュウ酸、ポリアクリル酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、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、レブリン酸、コハク酸、グルタル酸、グルタミン酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、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、ピリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、オキシコハク酸、ジオキシコハク酸等が挙げられる。
反応液は第一の液体として水や低揮発性の有機溶剤を適量含有することができる。この場合に用いる水はイオン交換等により脱イオンした水であることが好ましい。また本発明に適用される反応液に用いることのできる有機溶剤としては特に限定されず、公知の有機溶剤を用いることができる。
また、反応液は界面活性剤や粘度調整剤を加えてその表面張力や粘度を適宜調整して用いることができる。用いられる材料としてはインク高粘度化成分と共存できるものであれば特に制限は無い。具体的に用いられる界面活性剤としては、アセチレングリコールエチレンオキシド付加物(「アセチレノールE100」、川研ファインケミカル株式会社製商品名)、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物(「メガファックF444」、DIC株式会社製商品名)等が挙げられる。
<インク付与装置>
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ことができる。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。
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ことができる。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。
インク付与量は画像濃度(duty)やインク厚みで表現することができるが、本発明では各インクドットの質量に付与個数を掛け、印字面積で割った平均値をインク付与量(g/m2)とした。尚、画像領域における最大インク付与量とは、インク中の液体分を除去する観点より、転写体の情報として用いられる領域内において、少なくとも5mm2以上の面積において付与されているインク付与量を示す。
本発明のインクジェット記録装置は、転写体上に各色のインクを付与するために、インクジェットヘッドを複数有していてもよい。例えば、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、ブラックインクを用いてそれぞれの色画像を形成する場合、インクジェット記録装置は上記4種類のインクを転写体上にそれぞれ吐出する4つのインクジェットヘッドを有する。また、インク付与装置は、色材を含有しないインク(クリアインク)を吐出するインクジェットヘッドを含んでいてもよい。
<インク>
本発明に適用されるインクは、前記式(1)の関係を満たすことができるインクであれば特に限定されないが、例えば以下の各成分を含むことができる。
本発明に適用されるインクは、前記式(1)の関係を満たすことができるインクであれば特に限定されないが、例えば以下の各成分を含むことができる。
(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。
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。
色材として用いることができる染料の種類は特に限定されない。染料の具体例としては、直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料、食用染料などを挙げることができ、アニオン性基を有する染料を用いることができる。染料骨格の具体例としては、アゾ骨格、トリフェニルメタン骨格、フタロシアニン骨格、アザフタロシアニン骨格、キサンテン骨格、アントラピリドン骨格などが挙げられる。
インク中の顔料の含有量は、インク全質量に対し0.5質量%以上15.0質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以上10.0質量%以下であることがより好ましい。
(分散剤)
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疎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疎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、疎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。
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疎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疎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、疎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。
該分散剤の酸価は50mgKOH/g以上550mgKOH/g以下であることが好ましい。また、該分散剤の重量平均分子量は1000以上50000以下であることが好ましい。尚、顔料と分散剤との質量比(顔料:分散剤)としては1:0.1~1:3の範囲であることが好ましい。
また分散剤を用いず、顔料自体を表面改質して分散可能としたいわゆる自己分散顔料を用いることも本発明において好適である。
(樹脂微粒子)
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ることができる。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。
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ることができる。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。
本発明に用いることのできる樹脂微粒子の材質としては、特に限定されず公知の樹脂を適宜用いることができる。具体的には、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリ尿素、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ(メタ)アクリル酸及びその塩、ポリ(メタ)アクリル酸アルキル、ポリジエン等の単独重合物、または、これらの単独重合物を生成するためのモノマーを複数組み合わせて重合した共重合物が挙げられる。該樹脂の重量平均分子量(Mw)は、1,000以上2,000,000以下の範囲が好適である。またインク中における樹脂微粒子の量は、インク全質量に対して1質量%以上50質量%以下が好ましく、より好ましくは2質量%以上40質量%以下である。
さらに本発明の態様においては、該樹脂微粒子が液中に分散した樹脂微粒子分散体として用いることが好ましい。分散の手法については特に限定はないが、解離性基を有するモノマーを単独重合もしくは複数種共重合させた樹脂を用いて分散させたいわゆる自己分散型樹脂微粒子分散体は好適である。ここで解離性基としてはカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等が挙げられ、この解離性基を有するモノマーとしてはアクリル酸やメタクリル酸等が挙げられる。また、乳化剤により樹脂微粒子を分散させたいわゆる乳化分散型樹脂微粒子分散体も、同様に本発明に好適に用いることができる。ここで言う乳化剤としては、低分子量、高分子量に関わらず公知の界面活性剤が好ましい。該界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤か、もしくは樹脂微粒子と同じ電荷を持つ界面活性剤が好ましい。
本発明の態様に用いる樹脂微粒子分散体は、10nm以上1000nm以下の分散粒径を有することが好ましく、さらに50nm以上500nm以下の分散粒径を有することがより好ましく、100nm以上500nm以下の分散粒径を有することが更に好ましい。
また本発明の態様に用いる樹脂微粒子分散体を作製する際に、安定化のために各種添加剤を加えておくことも好ましい。該添加剤としては、例えば、n-ヘキサデカン、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、クロロベンゼン、ドデシルメルカプタン、青色染料(ブルーイング剤)、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。
(硬化成分)
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。
本発明に用いる活性エネルギー線の照射により硬化する成分としては、活性エネルギー線の照射により硬化し照射前より不溶性となる成分を用いる。例としては一般的な紫外線硬化樹脂を用いることが出来る。紫外線硬化性樹脂は水に溶けないものが多いが、本発明に好適に用いられる水系インクに適応出来る材料としては、その構造に紫外線で硬化可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも有し、且つ親水性の結合基を持つことが好ましい。親水性の結合基としては例えば、水酸基、カルボキシル基、燐酸基、スルホン酸基およびこれらの塩、エーテル結合、アミド結合などが挙げられる。また、本発明に用いられる該硬化する成分は親水性のものが好ましい。
また、活性エネルギー線としては、紫外線、赤外線、電子線などが挙げられる。
また、活性エネルギー線としては、紫外線、赤外線、電子線などが挙げられる。
さらに、本発明では反応液またはインクのいずれかに重合開始剤を含むことが好ましい。本発明に用いられる重合開始剤は、活性エネルギー線によってラジカルを生成する化合物であればいずれのものでもよい。
さらに、反応速度を向上させるために光の吸収波長を広げる役割を有する増感材を併用することも極めて好ましい形態の一つである。
(界面活性剤)
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。
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。
(水及び水溶性有機溶剤)
本発明に用いるインクは溶剤として水及び/または水溶性有機溶剤を含むことができる。水は、イオン交換等により脱イオンした水であることが好ましい。また、インク中の水の含有量は、インク全質量に対して30質量%以上97質量%以下であることが好ましく、インク全質量に対して50質量%以上95質量%以下であることがより好ましい。
本発明に用いるインクは溶剤として水及び/または水溶性有機溶剤を含むことができる。水は、イオン交換等により脱イオンした水であることが好ましい。また、インク中の水の含有量は、インク全質量に対して30質量%以上97質量%以下であることが好ましく、インク全質量に対して50質量%以上95質量%以下であることがより好ましい。
また用いる水溶性有機溶剤の種類は特に限定されず、公知の有機溶剤をいずれも用いることができる。具体的には、グリセリン、ジエチレングリコール、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、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、2-ピロリドン、エタノール、メタノール、等が挙げられる。もちろん、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出来る。
また、インク中の水溶性有機溶剤の含有量は、インク全質量に対して3質量%以上70質量%以下であることが好ましい。
(その他添加剤)
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。
[液吸収装置]
本発明に係る液吸収装置は、第一の画像と接触し、前記第一の画像から第一の液体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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体へ付着した付着物を除去するクリーニング部材とを備える。多孔質体を有する液吸収部材を転写体上の第一の液体と色材とを含む第一の画像と接触させることで、第一の画像から第一の液体の少なくとも一部が除去される。この結果、紙などの記録媒体が第一の画像中の第一の液体を過剰に吸収することによるカールや、コックリングが抑制される。なお、第一の液体は全て吸収する必要はない。
本発明に係る液吸収装置は、第一の画像と接触し、前記第一の画像から第一の液体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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体へ付着した付着物を除去するクリーニング部材とを備える。多孔質体を有する液吸収部材を転写体上の第一の液体と色材とを含む第一の画像と接触させることで、第一の画像から第一の液体の少なくとも一部が除去される。この結果、紙などの記録媒体が第一の画像中の第一の液体を過剰に吸収することによるカールや、コックリングが抑制される。なお、第一の液体は全て吸収する必要はない。
ここで、多孔質体により転写体上の第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、第一の画像(インク凝集物)の一部が多孔質体に付着する場合がある。多孔質体に付着した付着物は、再度該多孔質体により他の第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、転写体上へ再転写される場合があり、再転写されると画像欠陥が生じる。
例えば、シアン色の画像を印刷した後にイエロー色の画像を印刷すると、イエロー色の画像上にシアン色のシミが点在する画像欠陥が発生する場合がある。転写体へ先に印刷したシアン色の画像に対して多孔質体により液吸収を実施すると、余分な液の吸収と同時にインク中に含まれる固形分である色材までもが多孔質体表面へ少量移動する場合がある。その場合、後から転写体へ印刷したイエロー色の画像の液吸収の際に、転写体のイエロー色の画像へシアン色の色材が移動し、再転写されるため、最終的に記録媒体上のイエロー色の画像上にシアン色のシミが点在する画像欠陥が発生する。このような再転写による画像欠陥の発生を防ぐため、クリーニング部材を多孔質体へ当接させて、多孔質体へ付着した色材を含む第一の画像を除去するクリーニング工程を行うことが考えられる。
しかしながら、各部材を構成する材料の組み合わせによっては、多孔質体への色材付着が発生する場合があること、前記クリーニング工程において十分なクリーニング性能を得ることができないこと、クリーニングされなかった第一の画像の再転写が生じる場合があること、がわかった。本発明者らが詳細に検討を行った結果、転写体上に形成される第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分と、該第一の画像と接触する、転写体、多孔質体及びクリーニング部材の表面自由エネルギーとの関係で、多孔質体への色材付着量及び再転写性が変化することを見出した。
すなわち、本発明では、転写体の表面自由エネルギーY1、多孔質体の表面自由エネルギーY2、クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とする。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
前記Y1からY3及びYdが前記式(1)を満たすことにより、多孔質体により第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、色材を含む第一の画像の多孔質体への付着、すなわち色材付着が抑制される。また、仮に第一の画像が多孔質体へ付着した場合にも、該多孔質体により再度他の第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、付着した第一の画像の再転写を抑制することができる。前記Y1からY3及びYdが前記式(1)を満たすことにより、色材付着及び再転写が抑制される詳細なメカニズムについては明らかになっていないが、本発明者等は以下のように推測している。
前記Y1からY3及びYdが前記式(1)を満たすことにより、多孔質体により第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、色材を含む第一の画像の多孔質体への付着、すなわち色材付着が抑制される。また、仮に第一の画像が多孔質体へ付着した場合にも、該多孔質体により再度他の第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収する際に、付着した第一の画像の再転写を抑制することができる。前記Y1からY3及びYdが前記式(1)を満たすことにより、色材付着及び再転写が抑制される詳細なメカニズムについては明らかになっていないが、本発明者等は以下のように推測している。
互いに接触する2つの物質の接着力を示す接着仕事Wabは、次式にて表わされる。
Wab=Ya+Yb-Yab
前記式において、Ya、Ybはそれぞれの物質の表面自由エネルギーを示し、Yabは2つの物質の界面自由エネルギーを示す。前記式に示されるように、接着仕事Wabは、それぞれの物質の表面自由エネルギーの和(Ya+Yb)から、2つの物質の界面自由エネルギー(Yab)を引いた残りのエネルギーと考えられる。
前記式において、Ya、Ybはそれぞれの物質の表面自由エネルギーを示し、Yabは2つの物質の界面自由エネルギーを示す。前記式に示されるように、接着仕事Wabは、それぞれの物質の表面自由エネルギーの和(Ya+Yb)から、2つの物質の界面自由エネルギー(Yab)を引いた残りのエネルギーと考えられる。
ここで、本発明者らが見出した、第一の画像とある物質とが接触する場合における、第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分及びある物質の表面自由エネルギーに対する両者の接着力の関係を、イメージ図として図4に示す。本発明者らは、図4に示されるように、ある物質の表面自由エネルギーYの値が、第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydの値に近いほど、ある物質の第一の画像に対する接着力が増加することを見出した。前記式において第一の画像とある物質との接着仕事を考えると、ある物質の表面自由エネルギーYの値が、第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydの値に近いほど界面自由エネルギーが小さくなり、その結果接着仕事、すなわち接着力が大きくなると推測される。
色材付着を抑制するためには、第一の画像が多孔質体よりも転写体により接着しやすいことが求められると考えられる。また、仮に多孔質体に第一の画像が付着した場合にも、クリーニング部材により該第一の画像を除去するためには、第一の画像が多孔質体よりもクリーニング部材により接着しやすいことが求められると考えられる。さらに、仮にクリーニング部材により前記第一の画像が除去できなかった場合にも、前記第一の画像が転写体へ再転写されることを防ぐには、第一の画像が転写体よりもクリーニング部材により接着しやすいことが求められると考えられる。これは、クリーニング部材により除去できない第一の画像は、該クリーニング部材よりも接着力が低い転写体には接着しないと考えられるためである。したがって、色材付着及び再転写を抑制するためには、第一の画像に対する接着力が、多孔質体<転写体<クリーニング部材の関係を満たすことが求められると考えられる。
前述した接着仕事の式及び図4に示される表面自由エネルギーと接着力との関係を考慮すると、前記式(1)の関係を満たすことにより、第一の画像に対する接着力が、多孔質体<転写体<クリーニング部材の関係を満たすこととなる。このため、結果として色材付着及び再転写が抑制されると推測される。なお、前記式(1)における前記Y1からY3は、下記式で示される北崎・畑の式における表面自由エネルギーYを示す。また、前記Ydは、下記式で示される北崎・畑の式における分散力成分Ydを示す。前記Y1からY3及びYdは、具体的には後述する方法により測定される値である。
Y=Yd+Yp+Yh
Y:表面自由エネルギー
Yd:分散力成分
Yp:極性成分
Yh:水素結合成分。
Y:表面自由エネルギー
Yd:分散力成分
Yp:極性成分
Yh:水素結合成分。
前記Y1からY3及びYdの個々の値については、下記式(2)の関係を満たすことが、色材付着及び再転写がより抑制される観点から好ましい。
Y2<Y3<Yd<Y1 (2)
前記式(2)の関係を満たすことにより、色材付着及び再転写がより抑制される理由としては、以下の理由が推測される。多孔質体に関しては、表面自由エネルギーがより小さい方が、多孔質体が第一の画像に対してより濡れにくく、色材付着がより抑制されると考えられる。また、第一の画像と転写体については、第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分が転写体の表面自由エネルギーよりも小さい方が、転写体上に第一の画像が仮固定されやすく、第一の液体の吸収時に色材付着が生じにくいと考えられる。クリーニング部材に関しては、第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分にクリーニング部材の表面自由エネルギーが近いほど好ましいと考えられる。しかしながら、図4に示されるように、第一の画像に対する接着力は、第一の画像のYdに対して正確には対称形ではなく、歪んだ形であり、クリーニング部材の表面自由エネルギーがYdよりも小さい方が接着力に対してより有利であると考えられる。
前記式(2)の関係を満たすことにより、色材付着及び再転写がより抑制される理由としては、以下の理由が推測される。多孔質体に関しては、表面自由エネルギーがより小さい方が、多孔質体が第一の画像に対してより濡れにくく、色材付着がより抑制されると考えられる。また、第一の画像と転写体については、第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分が転写体の表面自由エネルギーよりも小さい方が、転写体上に第一の画像が仮固定されやすく、第一の液体の吸収時に色材付着が生じにくいと考えられる。クリーニング部材に関しては、第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分にクリーニング部材の表面自由エネルギーが近いほど好ましいと考えられる。しかしながら、図4に示されるように、第一の画像に対する接着力は、第一の画像のYdに対して正確には対称形ではなく、歪んだ形であり、クリーニング部材の表面自由エネルギーがYdよりも小さい方が接着力に対してより有利であると考えられる。
前記Y1の値は特に限定されないが、良好な画像形成の観点から、20mN/m≦Y1≦60mN/mであることが好ましく、30mN/m≦Y1≦50mN/mであることがより好ましく、35mN/m≦Y1≦45mN/mであることがさらに好ましい。
前記Y2の値は特に限定されないが、色材付着防止の観点から、5mN/m≦Y2≦40mN/mであることが好ましく、10mN/m≦Y2≦30mN/mであることがより好ましく、15mN/m≦Y2≦20mN/mであることがさらに好ましい。
前記Y3の値は特に限定されないが、クリーニング性向上の観点から、10mN/m≦Y3≦50mN/mであることが好ましく、20mN/m≦Y3≦40mN/mであることがより好ましく、25mN/m≦Y3≦35mN/mであることがさらに好ましい。
前記Ydの値は特に限定されないが、良好な画像形成の観点から、20mN/m≦Yd≦50mN/mであることが好ましく、25mN/m≦Yd≦40mN/mであることがより好ましく、30mN/m≦Yd≦35mN/mであることがさらに好ましい。
また、良好な画像形成とクリーニング性向上の観点から、転写体を構成する材料のショア硬さが、クリーニング部材を構成する材料のショア硬さよりも高いことが好ましい。転写体を構成する材料のショア硬さは、クリーニング部材を構成する材料のショア硬さよりも10以上高いことが好ましく、20以上高いことがより好ましい。なお、転写体を構成する材料とは、転写体表面を形成している材料を示す。クリーニング部材を構成する材料についても同様である。また、ショア硬さは後述する方法により測定される値である。転写体を構成する材料のショア硬さは20~60であることが好ましく、30~50であることがより好ましい。クリーニング部材を構成する材料のショア硬さは5~50であることが好ましく、10~30であることがより好ましい。
また、クリーニング性向上の観点から、クリーニング部材の表面粗さRaは、転写体の表面粗さRaよりも大きいことが好ましい。クリーニング部材の表面粗さRaは、転写体の表面粗さRaよりも0.2μm以上大きいことが好ましく、0.5μm以上大きいことがより好ましい。なお、表面粗さRaは後述する方法により測定される値である。クリーニング部材の表面粗さRaは0.5~5.0μmであることが好ましく、0.8~2.0μmであることがより好ましい。転写体の表面粗さRaは0.1~2.0μmであることが好ましく、0.3~1.0μmであることがより好ましい。
また、本発明に係る液吸収装置は、多孔質体へ第三の液体を付与する液体付与部材と、前記第三の液体が付与された前記多孔質体から、前記第三の液体の一部を除去する液体除去部材と、をさらに備えることが好ましい。多孔質体へ第三の液体を付与することにより、多孔質体に吸収された第一の液体の増粘を防止することができ、また、多孔質体の液分布を均一にすることができる。また、第三の液体が付与された多孔質体から、第三の液体の一部を除去することにより、次回の多孔質体による第一の画像からの第一の液体の吸収に必要な、多孔質体中の空き容積を確保することができる。
<液吸収部材>
本発明では、第一の画像から第一の液体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面とし、第一面に多孔質体が配置される。このような多孔質体を有する液吸収部材は、転写体の移動に連動して移動し、第一の画像と当接した後、所定の周期で別の第一の画像に再当接する循環して液吸収が可能な形状を有することができる。例えば、無端ベルト状やドラム状などの形状が挙げられる。
本発明では、第一の画像から第一の液体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面とし、第一面に多孔質体が配置される。このような多孔質体を有する液吸収部材は、転写体の移動に連動して移動し、第一の画像と当接した後、所定の周期で別の第一の画像に再当接する循環して液吸収が可能な形状を有することができる。例えば、無端ベルト状やドラム状などの形状が挙げられる。
(多孔質体)
以下に、多孔質体について説明する。なお、本発明において、多孔質体は多数の孔を有する材料であればよく、例えば、繊維同士が交差することによって形成される孔を多数有する材料も本発明における多孔質体に含まれる。
本発明に係る液吸収部材の多孔質体は、第一面側の平均孔径が、第一面と対向する第二面側の平均孔径よりも小さい物を使用することが好ましい。多孔質体への色材付着を抑制するため、孔径は小さいことが好ましく、少なくとも第一の画像と接触する第一面側の多孔質体の平均孔径は、10μm以下であることが好ましい。なお、本発明において平均孔径とは第一面または第二面の表面での平均直径のことを示し、公知の手段、例えば水銀圧入法や、窒素吸着法、SEM画像観察等で測定可能である。
以下に、多孔質体について説明する。なお、本発明において、多孔質体は多数の孔を有する材料であればよく、例えば、繊維同士が交差することによって形成される孔を多数有する材料も本発明における多孔質体に含まれる。
本発明に係る液吸収部材の多孔質体は、第一面側の平均孔径が、第一面と対向する第二面側の平均孔径よりも小さい物を使用することが好ましい。多孔質体への色材付着を抑制するため、孔径は小さいことが好ましく、少なくとも第一の画像と接触する第一面側の多孔質体の平均孔径は、10μm以下であることが好ましい。なお、本発明において平均孔径とは第一面または第二面の表面での平均直径のことを示し、公知の手段、例えば水銀圧入法や、窒素吸着法、SEM画像観察等で測定可能である。
また、均一に高い通気性とするために多孔質体の厚みを薄くすることが好ましい。通気性はJIS P8117で規定されるガーレ値で示すことができ、ガーレ値は10秒以下であることが好ましい。
但し、多孔質体を薄くすると、液体成分を吸収するために必要な容量を十分に確保できない場合があるため、多孔質体を多層構成とすることが可能である。また、液吸収部材は、第一の画像と接触する層が多孔質体であればよく、第一の画像と接触しない層は多孔質体でなくてもよい。
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当接する側の層を第一の層、第一の層の第一の画像との当接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。また、多孔質体を一層構成とする場合には、第一の層を多孔質体として用いることができる。
本発明において、第一の層の材料は、前記式(1)の関係を満たせば特に限定されることはないが、例えば、水に対する接触角が90°未満の親水性材料と、接触角が90°以上の撥水性の材料のいずれも使用することができる。しかしながら、色材付着抑制の観点及びクリーニング性を高くするため、第一の層の材料は、表面自由エネルギーの低い撥水性材料、特にフッ素樹脂であることが好ましい。フッ素樹脂としては、具体的に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂(PFA)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体(ETFE)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)等が挙げられる。また、ポリアミドイミド(PAI)、ポリイミド(PI)等も用いることができる。これらの樹脂は、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、第一の層の膜厚は、50μm以下であることが好ましい。膜厚は、30μm以下がより好ましい。本発明において、膜厚は、直進式のマイクロメーターOMV_25(ミツトヨ製)で任意の10点の膜厚を測定し、その平均値を算出することで得た値である。
第一の層は、公知の薄膜多孔質膜の製造方法により製造することができる。例えば、押出成形などの方法で樹脂材料のシート状物を得た後、所定の厚みに延伸することで得ることができる。また、押出成形時の材料にパラフィン等の可塑剤を添加し、延伸時に加熱などにより可塑剤を除去することで多孔質膜として得ることができる。孔径は添加する可塑剤の添加量、延伸倍率などを適宜調整することで調節することができる。
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、第一の層に対して第一の液体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、ナイロンなどのポリアミド、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が用いられる。
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、第一の画像と接触しない位置あるいは周期に配置すればよい。
多孔質体が積層構造を有する場合、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。
<クリーニング部材>
本発明では、多孔質体を接触させることにより第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収した際に、多孔質体へ付着する第一の画像を、クリーニング部材(液吸収部材用のクリーニング部材とも称する)により除去する。クリーニング部材は、第一の画像が付着した多孔質体へ直接接触することにより、該第一の画像を吸着除去する。例えば、第一の画像が付着した多孔質体を、クリーニング部材と、該クリーニング部材と該多孔質体を挟んで反対側に配置されたバックアップローラとで挟み込むことにより、該多孔質体上の第一の画像をクリーニング部材に接着させて除去することができる。
本発明では、多孔質体を接触させることにより第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収した際に、多孔質体へ付着する第一の画像を、クリーニング部材(液吸収部材用のクリーニング部材とも称する)により除去する。クリーニング部材は、第一の画像が付着した多孔質体へ直接接触することにより、該第一の画像を吸着除去する。例えば、第一の画像が付着した多孔質体を、クリーニング部材と、該クリーニング部材と該多孔質体を挟んで反対側に配置されたバックアップローラとで挟み込むことにより、該多孔質体上の第一の画像をクリーニング部材に接着させて除去することができる。
クリーニング部材を構成する材料は、前記式(1)の関係を満たせば特に限定されないが、例えばブチルゴム(ブチルとも称する)、アクリロニトリル・ブタジエンゴム(NBRとも称する)、スチレン・ブタジエンゴム(SBRとも称する)、エチレン・プロピレン・ジエンゴム(EPDMとも称する)等が挙げられる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。
クリーニング部材の形状は特に限定されないが、例えば、ドラム状や無端ベルト状などの形状が挙げられる。クリーニング部材に付着した第一の画像は、例えばクリーニング部材に当接する他のローラに付着させる等により除去することができる。
<液体付与部材>
前記液体付与部材は、多孔質体へ第三の液体を付与することができれば特に限定されない。例えば、第三の液体を付与したローラを多孔質体へ当接させたり、第三の液体を多孔質体上へ滴下したりすることにより、多孔質体へ第三の液体を付与することができる。なお、ローラを用いる場合には、多孔質体へ付与する第三の液体の量や、使用する第三の液体の粘度によって、該ローラの材質を変えたり、該ローラの表面粗さを変更したりすることができる。第三の液体としては、多孔質体に吸収された第一の液体の増粘を防止することができ、また、多孔質体の液分布を均一にすることができれば特に限定されないが、粘度が低く、無色透明な液体であることが好ましい。このような第三の液体としては、例えば純水、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。液体付与部材はどの位置に配置されてもよいが、クリーニング部材により付着物を除去した後、すなわちクリーニング部材の後に配置されることが好ましい。
前記液体付与部材は、多孔質体へ第三の液体を付与することができれば特に限定されない。例えば、第三の液体を付与したローラを多孔質体へ当接させたり、第三の液体を多孔質体上へ滴下したりすることにより、多孔質体へ第三の液体を付与することができる。なお、ローラを用いる場合には、多孔質体へ付与する第三の液体の量や、使用する第三の液体の粘度によって、該ローラの材質を変えたり、該ローラの表面粗さを変更したりすることができる。第三の液体としては、多孔質体に吸収された第一の液体の増粘を防止することができ、また、多孔質体の液分布を均一にすることができれば特に限定されないが、粘度が低く、無色透明な液体であることが好ましい。このような第三の液体としては、例えば純水、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。液体付与部材はどの位置に配置されてもよいが、クリーニング部材により付着物を除去した後、すなわちクリーニング部材の後に配置されることが好ましい。
<液体除去部材>
前記液体除去部材は、前記液体付与部材により前記第三の液体が付与された前記多孔質体から、前記第三の液体の一部を除去することができれば特に限定されない。例えば、多孔質体の第一の画像と接触する面とは反対側の面に対してエアーを吹き付けることにより、多孔質体が保持している第三の液体の一部を飛ばすことができる。また、負圧を発生させたキャップなどを多孔質体へ接触させて、多孔質体が保持している第三の液体の一部を除去または回収することもできる。第三の液体の除去量は、次回の多孔質体による第一の画像からの第一の液体の吸収に必要な、多孔質体中の空き容積を確保できる量であればよく、特に限定されない。
前記液体除去部材は、前記液体付与部材により前記第三の液体が付与された前記多孔質体から、前記第三の液体の一部を除去することができれば特に限定されない。例えば、多孔質体の第一の画像と接触する面とは反対側の面に対してエアーを吹き付けることにより、多孔質体が保持している第三の液体の一部を飛ばすことができる。また、負圧を発生させたキャップなどを多孔質体へ接触させて、多孔質体が保持している第三の液体の一部を除去または回収することもできる。第三の液体の除去量は、次回の多孔質体による第一の画像からの第一の液体の吸収に必要な、多孔質体中の空き容積を確保できる量であればよく、特に限定されない。
次に本発明のインクジェット記録装置の具体的な実施形態例について説明する。図1は、本実施形態の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。
インクジェット記録装置100は、第一の画像と、前記第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収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、インクジェット記録装置100(転写型インクジェット記録装置とも称する)は、前記第二の画像を、画像を形成すべき記録媒体108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(転写装置とも称する)を含む。
インクジェット記録装置100は、第一の画像と、前記第一の画像から第一の液体の少なくとも一部を吸収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、インクジェット記録装置100(転写型インクジェット記録装置とも称する)は、前記第二の画像を、画像を形成すべき記録媒体108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(転写装置とも称する)を含む。
本実施形態のインクジェット記録装置100は、支持部材102によって支持された転写体101と、転写体101上に反応液を付与する反応液付与装置103と、反応液が付与された転写体101上にインクを付与し転写体101上にインク像(第一の画像)を形成するインク付与装置104と、転写体101上の第一の画像から液体成分を吸収する液吸収装置105と、記録媒体を押圧することによって液体成分が除去された転写体101上の第二の画像を紙などの記録媒体108上に転写する押圧部材106と、を有する。また、インクジェット記録装置100は、第二の画像を記録媒体108に転写した後の転写体101の表面をクリーニングする転写体クリーニング部材109(転写体用のクリーニング部材とも称する)を有していてもよい。
支持部材102は支持部材102の回転軸102aを中心として図1の矢印の方向に回転する。この支持部材102の回転により、転写体101が矢印の方向に移動される。移動される転写体101上には、反応液付与装置103による反応液、および、インク付与装置104によるインクが順次付与され、転写体101上に第一の画像が形成される。転写体101上に形成された第一の画像は、転写体101の移動により、液吸収装置105が有する液吸収部材105aと接触する位置まで移動される。
液吸収装置105の液吸収部材105aは、転写体101の回転に同期して移動する。転写体101上に形成された第一の画像はこの移動する液吸収部材105aと接触した状態を経る。この間に液吸収部材105aは第一の画像から液体成分を除去する。
なお、この液吸収部材105aと接触した状態を経ることで、第一の画像に含まれる液体成分が除かれる。この接触した状態において、液吸収部材105aは、所定の押圧力をもって第一の画像に押圧されることが、液吸収部材105aを効果的に機能させる点で好ましい。
液体成分の除去を異なる視点で説明すれば、転写体101上に形成された第一の画像を構成するインクを濃縮するとも表現することができる。インクを濃縮するとは、インクに含まれる液体成分が減少することによって、インクに含まれる色材や樹脂といった固形分の液体成分に対する含有割合が増加することを意味する。
そして、液体成分が除去された後の第二の画像は、転写体101の移動により、記録媒体搬送装置107によって搬送される記録媒体108と接触する転写部に移動される。液体成分が除去された後の第二の画像が記録媒体108と接触している間に、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上にインク像が形成される。記録媒体108上に転写された転写後のインク像は第二の画像の反転画像である。以降の説明では、上記した第一の画像(液除去前インク像)、第二の画像(液除去後インク像)とは別に、この転写後インク像を第三の画像ということがある。
なお、転写体101上には反応液が付与されてからインクが付与されて第一の画像が形成されるため、非画像領域(非インク像形成領域)には反応液がインクと反応することなく残っている。本装置では液吸収部材105aは第一の画像から液体成分を除去するのみならず、未反応の反応液とも接触(圧接)し、反応液中の液体成分をも併せて転写体101の表面上から除去している。
したがって、以上では、第一の画像から液体成分を除去すると表現し説明しているが、第一の画像のみから液体成分を除去するという限定的な意味合いではなく、少なくとも転写体101上の第一の画像から液体成分を除去していればよいという意味合いで用いている。例えば、第一の画像とともに第一の画像の外側領域に付与された反応液中の液体成分を除去することも可能である。
なお、液体成分は、一定の形状を有さず、流動性を有し、ほぼ一定の体積を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、インクや反応液に含まれる水や有機溶媒等が液体成分として挙げられる。
また、上述したクリアインクが第一の画像に含まれている場合においても、液吸収処理によるインクの濃縮を行うことができる。例えば、転写体101上に付与された色材を含有するカラーインクの上にクリアインクが付与されると、第一の画像の表面には全面的にクリアインクが存在しているか、若しくは、第一の画像の表面の一箇所または複数箇所にクリアインクが部分的に存在し、他の箇所にはカラーインクが存在する。第一の画像において、カラーインク上にクリアインクが存在している箇所では、多孔質体が第一の画像の表面のクリアインクの液体成分を吸収し、クリアインクの液体成分が移動する。それに伴ってカラーインク中の液体成分が多孔質体側へ移動することで、カラーインク中の液体成分が吸収される。一方、第一の画像の表面にクリアインクの領域とカラーインクの領域が存在している箇所では、カラーインク及びクリアインクのそれぞれの液体成分が多孔質体側へ移動することで液体成分が吸収される。なお、このクリアインクには、転写体101から記録媒体108への画像の転写性を向上させるための成分を多く含ませておいてもよい。例えばカラーインクよりも加熱により記録媒体への粘着性が高くなる成分の含有率を高くしておくことが挙げられる。
本実施形態のインクジェット記録装置の各構成について以下に説明する。
また、上述したクリアインクが第一の画像に含まれている場合においても、液吸収処理によるインクの濃縮を行うことができる。例えば、転写体101上に付与された色材を含有するカラーインクの上にクリアインクが付与されると、第一の画像の表面には全面的にクリアインクが存在しているか、若しくは、第一の画像の表面の一箇所または複数箇所にクリアインクが部分的に存在し、他の箇所にはカラーインクが存在する。第一の画像において、カラーインク上にクリアインクが存在している箇所では、多孔質体が第一の画像の表面のクリアインクの液体成分を吸収し、クリアインクの液体成分が移動する。それに伴ってカラーインク中の液体成分が多孔質体側へ移動することで、カラーインク中の液体成分が吸収される。一方、第一の画像の表面にクリアインクの領域とカラーインクの領域が存在している箇所では、カラーインク及びクリアインクのそれぞれの液体成分が多孔質体側へ移動することで液体成分が吸収される。なお、このクリアインクには、転写体101から記録媒体108への画像の転写性を向上させるための成分を多く含ませておいてもよい。例えばカラーインクよりも加熱により記録媒体への粘着性が高くなる成分の含有率を高くしておくことが挙げられる。
本実施形態のインクジェット記録装置の各構成について以下に説明する。
<転写体>
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、前記式(1)の関係を満たせば特に限定されないが、樹脂、セラミック等各種材料を適宜用いることができる。しかしながら、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、NBR等が挙げられる。反応液の濡れ性、転写性等を向上させるために、表面処理を施して用いてもよい。表面処理としては、フレーム処理、コロナ処理、プラズマ処理、研磨処理、粗化処理、活性エネルギー線照射処理、オゾン処理、界面活性剤処理、シランカップリング処理などが挙げられる。これらを複数組み合わせてもよい。また、表面層に任意の表面形状を設けることもできる。
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、前記式(1)の関係を満たせば特に限定されないが、樹脂、セラミック等各種材料を適宜用いることができる。しかしながら、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、NBR等が挙げられる。反応液の濡れ性、転写性等を向上させるために、表面処理を施して用いてもよい。表面処理としては、フレーム処理、コロナ処理、プラズマ処理、研磨処理、粗化処理、活性エネルギー線照射処理、オゾン処理、界面活性剤処理、シランカップリング処理などが挙げられる。これらを複数組み合わせてもよい。また、表面層に任意の表面形状を設けることもできる。
また転写体101は、圧力変動を吸収する機能を有する圧縮層を有することが好ましい。圧縮層を設けることで、圧縮層が変形を吸収し、局所的な圧力変動に対してその変動を分散し、高速印刷時においても良好な転写性を維持することができる。圧縮層の材料としては、例えばアクリロニトリル-ブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。上記ゴム材料の成形時に、所定量の加硫剤、加硫促進剤等を配合し、さらに発泡剤、中空微粒子或いは食塩等の充填剤を必要に応じて配合し多孔質としたものが好ましい。これにより、様々な圧力変動に対して気泡部分が体積変化を伴って圧縮されるため、圧縮方向以外への変形が小さく、より安定した転写性、耐久性を得ることができる。多孔質のゴム材料としては、各気孔が互いに連続した連続気孔構造のものと、各気孔がそれぞれ独立した独立気孔構造のものがある。本発明ではいずれの構造であってもよく、これらの構造を併用してもよい。
さらに転写体101は、表面層と圧縮層との間に弾性層を有することが好ましい。弾性層の材料としては、樹脂、セラミック等、各種材料を適宜用いることができる。加工特性等の点で、各種エラストマー材料、ゴム材料が好ましく用いられる。具体的には、例えばフルオロシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、スチレンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレン/プロピレン/ブタジエンのコポリマー、ニトリルブタジエンゴム等が挙げられる。特に、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、フェニルシリコーンゴムは、圧縮永久ひずみが小さいため、寸法安定性、耐久性の面で好ましい。また、温度による弾性率の変化が小さく、転写性の点でも好ましい。
転写体101を構成する各層(表面層、弾性層、圧縮層)の間に、これらを固定・保持するために各種接着剤や両面テープを用いてもよい。また、装置に装着する際の横伸びの抑制や、コシを保つために圧縮弾性率が高い補強層を設けてもよい。また、織布を補強層としてもよい。転写体101は前記材質による各層を任意に組み合わせて作製することができる。
転写体101の大きさは、目的の印刷画像サイズに合わせて自由に選択することができる。転写体101の形状としては、特に制限されず、具体的にはシート形状、ローラ形状、ベルト形状、無端ウェブ形状等が挙げられる。
<支持部材>
転写体101は、支持部材102上に支持されている。転写体101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101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101を支持部材102上に支持してもよい。
転写体101は、支持部材102上に支持されている。転写体101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101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101を支持部材102上に支持してもよい。
支持部材102は、その搬送精度や耐久性の観点からある程度の構造強度が求められる。支持部材の材質には金属、セラミック、樹脂等が好ましく用いられる。中でも特に、転写時の加圧に耐え得る剛性や寸法精度のほか、動作時のイナーシャを軽減して制御の応答性を向上するために、アルミニウム、鉄、ステンレス、アセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリウレタン、シリカセラミクス、アルミナセラミクスが好ましく用いられる。またこれらを組み合わせて用いることも好ましい。
<反応液付与装置>
本実施形態のインクジェット記録装置100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1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100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1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。
<インク付与装置>
本実施形態のインクジェット記録装置100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。
本実施形態のインクジェット記録装置100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。
<液吸収装置>
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1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。本発明において、インクジェット記録装置100内でのスペース等を考慮すると、液吸収部材105aはベルト形状であることが好ましい。
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1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。本発明において、インクジェット記録装置100内でのスペース等を考慮すると、液吸収部材105aはベルト形状であることが好ましい。
また、このようなベルト形状の液吸収部材105aを有する液吸収装置105は、液吸収部材105aを張架する張架部材を有していてもよい。図1において、105c、105d、105eは張架部材としての張架ローラである。図1において、押圧部材105bも張架ローラと同様に回転するローラ部材としているが、これに限定されるものではない。
液吸収装置105は、多孔質体を有する液吸収部材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。そして、液吸収部材105aを押圧部材105bによって第一の画像に接触(押圧)させることで、第一の画像に含まれる液体成分を液吸収部材105aに吸収させ、第一の画像から液体成分を減少させた第二の画像とする。第一の画像中の液体成分を減少させる方法として、液吸収部材105aを押圧する本方式に加え、その他従来用いられている各種手法、例えば、加熱による方法、低湿空気を送風する方法、減圧する方法等を組み合わせても良い。また、液体成分を減少させた第二の画像にこれらの方法を適用してさらに液体成分を減少させてもよい。
以下、液吸収装置105における、各種条件と構成について詳細に述べる。
(前処理)
本実施形態において、多孔質体を有する液吸収部材105aを第一の画像に接触させる前に、液吸収部材に湿潤液(処理液ともいう)を付与する前処理装置(図1および2では不図示)によって前処理を施すことが好ましい。本発明に用いる湿潤液は、水及び水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。水は、イオン交換等により脱イオンした水であることが好ましい。また、水溶性有機溶剤の種類は特に限定されず、エタノールやイソプロピルアルコール等の公知の有機溶剤のいずれも用いることができる。本発明に用いる液吸収部材の前処理において、多孔質体への湿潤液の付与方法は特に限定されないが、浸漬や液滴滴下が好ましい。また、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。また、湿潤液中の界面活性剤の含有量は、湿潤液全質量に対して0.2質量%以上であることが好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が特に好ましい。また、湿潤液中の界面活性剤の含有量の上限は特に限定されないが、界面活性剤の湿潤液中における溶解性の観点から、湿潤液全質量に対して10質量%以下であることが好ましい。
本実施形態において、多孔質体を有する液吸収部材105aを第一の画像に接触させる前に、液吸収部材に湿潤液(処理液ともいう)を付与する前処理装置(図1および2では不図示)によって前処理を施すことが好ましい。本発明に用いる湿潤液は、水及び水溶性有機溶剤を含有することが好ましい。水は、イオン交換等により脱イオンした水であることが好ましい。また、水溶性有機溶剤の種類は特に限定されず、エタノールやイソプロピルアルコール等の公知の有機溶剤のいずれも用いることができる。本発明に用いる液吸収部材の前処理において、多孔質体への湿潤液の付与方法は特に限定されないが、浸漬や液滴滴下が好ましい。また、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。また、湿潤液中の界面活性剤の含有量は、湿潤液全質量に対して0.2質量%以上であることが好ましく、0.4質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が特に好ましい。また、湿潤液中の界面活性剤の含有量の上限は特に限定されないが、界面活性剤の湿潤液中における溶解性の観点から、湿潤液全質量に対して10質量%以下であることが好ましい。
(加圧条件)
転写体101上の第一の画像を押圧する液吸収部材105aの圧力(ニップ圧)が2.9N/cm2(0.3kgf/cm2)以上であれば、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、上記圧力は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、本明細書における液吸収部材105aの圧力とは、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(I-SCAN(商品名)、新田株式会社製)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、値を算出したものである。
転写体101上の第一の画像を押圧する液吸収部材105aの圧力(ニップ圧)が2.9N/cm2(0.3kgf/cm2)以上であれば、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、上記圧力は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、本明細書における液吸収部材105aの圧力とは、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(I-SCAN(商品名)、新田株式会社製)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、値を算出したものである。
(作用時間)
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105a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、転写体101の移動方向における圧力感知幅を、転写体101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る。
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105a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、転写体101の移動方向における圧力感知幅を、転写体101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る。
液吸収装置105は、第一の画像中から液体吸収を行った後の液吸収部材105aに対して接触するクリーニング部材105f(液吸収部材用のクリーニング部材)と、クリーニング部材105fと液吸収部材105aを挟んで反対側に配置されたバックアップローラ105gとを有する。第一の画像中からの液体吸収により該第一の画像の一部が付着した液吸収部材105aを、クリーニング部材105fとバックアップローラ105gで挟み込むことにより、多孔質体に付着した第一の画像をクリーニング部材105f表面に接着させて除去する。なお、クリーニング部材105fおよびバックアップローラ105gの形状については特に制限はない。
液吸収部材105aに対して圧接するクリーニング部材105fの圧力(ニップ圧)は、クリーニング性向上の観点から2N/cm2(0.2kgf/cm2)以上であることが好ましい。また、該圧力は、液吸収部材105aの耐久性の観点から50N/cm2(5.0kgf/cm2)以下であることが好ましい。尚、本明細書におけるクリーニング部材105fの圧力は、前述した転写体101上の第一の画像に対して圧接する液吸収部材105aの圧力と同様に測定される。
液吸収部材105aにクリーニング部材105fを接触させる作用時間は、液吸収部材105aの耐久性の観点から500ms(ミリ秒)以内であることが好ましい。尚、該作用時間は、前述した第一の画像に液吸収部材105aを接触させる作用時間と同様に測定される。
液吸収装置105は、第三の液体を保持する第三の液体収容部105iと、第三の液体収容部105i内の第三の液体を、液吸収部材105aへ付与する液体付与部材105hとを有する。第三の液体収容部105iは第三の液体を収納する液体保持用の桶であり、その第三の液体中に液体付与部材105hの一部が浸漬している。液体付与部材105hの表面へ汲み上げられた第三の液体は、液体付与部材105hが液吸収部材105aに当接することにより、液吸収部材105aの多孔質体へ付与される。液吸収部材105aに対して圧接する液体付与部材105hの圧力(ニップ圧)、および第三の液体の付与量等は、多孔質体に吸収された第一の液体の増粘を防止することができ、また、多孔質体の液分布を均一にすることができる範囲内で適宜設定される。
液吸収装置105は、液体付与部材105hにより第三の液体が付与された液吸収部材105aに対し、エアーを吹き付けることにより該第三の液体の一部を飛ばして除去する液体除去部材105jを有する。図1に示されるように、液吸収部材105aの第一の画像と接する面とは反対側の面に対して、液体除去部材105jによりエアーを吹き付けることが好ましい。また、図1には示されていないが、液吸収装置105は、エアーを吹き付けることにより飛ばされた第三の液体を回収する部材を有していてもよい。エアーの風速、吹き付けるエアーの角度および第三の液体の除去量等は、次回の多孔質体による第一の画像からの第一の液体の吸収に必要な、多孔質体中の空き容積を確保できる範囲内で適宜設定される。
このように、図1に示される液吸収装置105では、第一の画像中からの液体吸収を行った液吸収部材105aは、クリーニング部材105fによるクリーニング工程、液体付与部材105hによる第三の液体の付与工程、および液体除去部材105jによる第三の液体の除去工程をこの順で経て、再び第一の画像中からの液体吸収工程に付される。
このようにして、転写体101上には、第一の画像から液体成分が吸収され、液体分の減少した第二の画像が形成される。第二の画像は次に転写部において記録媒体108上に転写される。転写時の装置構成及び条件について説明する。
<転写用の押圧部材>
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。
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。
押圧部材106は記録媒体108の搬送精度や耐久性の観点からある程度の構造強度が求められる。押圧部材106の材質には金属、セラミック、樹脂等が好ましく用いられる。中でも特に、転写時の加圧に耐え得る剛性や寸法精度のほか、動作時のイナーシャを軽減して制御の応答性を向上するために、アルミニウム、鉄、ステンレス、アセタール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリウレタン、シリカセラミクス、アルミナセラミクスが好ましく用いられる。またこれらを組み合わせて用いてもよい。
転写体101上の第二の画像を記録媒体108に転写するために押圧部材106が押圧する時間については特に制限はないが、転写が良好に行われ、かつ転写体の耐久性を損なわないようにするために、5ms以上100ms以下であることが好ましい。尚、本実施形態における押圧する時間とは、記録媒体108と転写体101間が接触している時間を示しており、面圧分布測定器(I-SCAN(商品名)、新田株式会社製)にて面圧測定を行い、加圧領域の搬送方向長さを搬送速度で割り、値を算出したものである。
また、転写体101上の第二の画像を記録媒体108に転写するために押圧部材106が押圧する圧力についても特に制限はないが、転写が良好に行われ、かつ転写体の耐久性を損なわないようにする。このために、圧力が9.8N/cm2(1kgf/cm2)以上294.2N/cm2(30kgf/cm2)以下であることが好ましい。尚、本実施形態における圧力とは、記録媒体108と転写体101間のニップ圧を示しており、面圧分布測定器により面圧測定を行い、加圧領域における加重を面積で割って、値を算出したものである。
転写体101上の第二の画像を記録媒体108に転写するために押圧部材106が押圧しているときの温度についても特に制限はないが、インクに含まれる樹脂成分のガラス転移点以上又は軟化点以上であることが好ましい。また、加熱には転写体101上の第二の画像、転写体101及び記録媒体108を加熱する加熱装置を備える態様が好ましい。押圧部材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。
<記録媒体および記録媒体搬送装置>
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108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108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。
また、図1において、記録媒体108を搬送するための記録媒体搬送装置107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によって構成されているが、記録媒体108を搬送できればよく、特にこの構成に限定されるものではない。
<制御システム>
本実施形態におけるインクジェット記録装置100は、各装置を制御する制御システムを有する。図2は図1に示すインクジェット記録装置100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2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。
本実施形態におけるインクジェット記録装置100は、各装置を制御する制御システムを有する。図2は図1に示すインクジェット記録装置100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2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。
図3は図1のインクジェット記録装置100におけるプリンタ制御部のブロック図である。401はプリンタ全体を制御するCPU、402は前記CPUの制御プログラムを格納するためのROM、403はプログラムを実行するためのRAMである。404はネットワークコントローラ、シリアルIFコントローラ、ヘッドデータ生成用コントローラ、モーターコントローラ等を内蔵した特定用途向けの集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)である。405は液吸収部材搬送モータ406を駆動するための液吸収部材搬送制御部であり、ASIC404からシリアルIFを介して、コマンド制御される。407は転写体駆動モータ408を駆動するための転写体駆動制御部であり、同様にASIC404からシリアルIFを介してコマンド制御される。409はヘッド制御部であり、インクジェットデバイス305の最終吐出データ生成、駆動電圧生成等を行う。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を更に詳細に説明する。本発明は、その要旨を超えない限り、下記の実施例によって何ら限定されるものではない。尚、以下の実施例の記載において、「部」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
<反応液の調製>
反応液には、以下に示される組成を有する反応液を用いた。尚、イオン交換水の「残部」は、反応液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。
・グルタル酸 21.0質量%
・グリセリン 5.0質量%
・界面活性剤(商品名:メガファックF444、DIC株式会社製) 5.0質量%
・イオン交換水 残部
反応液には、以下に示される組成を有する反応液を用いた。尚、イオン交換水の「残部」は、反応液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。
・グルタル酸 21.0質量%
・グリセリン 5.0質量%
・界面活性剤(商品名:メガファックF444、DIC株式会社製) 5.0質量%
・イオン交換水 残部
<顔料分散体の調製>
カーボンブラック(商品名: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部を混合した。この混合物を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、粗大粒子を除去することで、顔料の含有量が10.0質量%の顔料分散体を得た。
カーボンブラック(商品名: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部を混合した。この混合物を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、粗大粒子を除去することで、顔料の含有量が10.0質量%の顔料分散体を得た。
<樹脂微粒子分散体の調製>
エチルメタクリレート20部、2,2’-アゾビス-(2-メチルブチロニトリル)3部、及びn-ヘキサデカン2部を混合し、0.5時間攪拌した。この混合物を、スチレン-アクリル酸ブチル-アクリル酸共重合体(酸価:130mgKOH/g、重量平均分子量(Mw):7,000)の8質量%水溶液75部に滴下して、0.5時間攪拌した。次に超音波照射機で超音波を3時間照射した。続いて、窒素雰囲気下で80℃、4時間重合反応を行い、室温冷却後にろ過して、樹脂の含有量が25.0質量%である樹脂微粒子分散体を調製した。
エチルメタクリレート20部、2,2’-アゾビス-(2-メチルブチロニトリル)3部、及びn-ヘキサデカン2部を混合し、0.5時間攪拌した。この混合物を、スチレン-アクリル酸ブチル-アクリル酸共重合体(酸価:130mgKOH/g、重量平均分子量(Mw):7,000)の8質量%水溶液75部に滴下して、0.5時間攪拌した。次に超音波照射機で超音波を3時間照射した。続いて、窒素雰囲気下で80℃、4時間重合反応を行い、室温冷却後にろ過して、樹脂の含有量が25.0質量%である樹脂微粒子分散体を調製した。
<インク1の調製>
前記顔料分散体及び前記樹脂微粒子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1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 40.0質量%
・樹脂微粒子分散体 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(商品名、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
これを十分撹拌して分散した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム株式会社製)にて加圧ろ過を行い、インク1を調製した。
前記顔料分散体及び前記樹脂微粒子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1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 40.0質量%
・樹脂微粒子分散体 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(商品名、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
これを十分撹拌して分散した後、ポアサイズ3.0μmのミクロフィルター(富士フイルム株式会社製)にて加圧ろ過を行い、インク1を調製した。
<多孔質体の作製>
表1に示される種類の材料を用いて、多孔質体を作製した。具体的には以下の方法により多孔質体を作製した。第一の画像と接触する、多孔質体の第一の層として、表1に示される材料を使用した。該第一の層と、PE(ポリエチレン)およびPP(ポリプロピレン)繊維からなる不織布とを熱ラミネートによって積層させることにより、多孔質体を作製した。表1において、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)としては二軸延伸によって多孔質膜化したものを用いた。PAI(ポリアミドイミド)としては相分離法を用いて多孔質としたものを用いた。PPとしては微粒子を焼結して多孔質化したものを用いた。
表1に示される種類の材料を用いて、多孔質体を作製した。具体的には以下の方法により多孔質体を作製した。第一の画像と接触する、多孔質体の第一の層として、表1に示される材料を使用した。該第一の層と、PE(ポリエチレン)およびPP(ポリプロピレン)繊維からなる不織布とを熱ラミネートによって積層させることにより、多孔質体を作製した。表1において、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)としては二軸延伸によって多孔質膜化したものを用いた。PAI(ポリアミドイミド)としては相分離法を用いて多孔質としたものを用いた。PPとしては微粒子を焼結して多孔質化したものを用いた。
<液吸収部材用のクリーニング部材の作製>
表1に示される種類の材料を用いて、液吸収部材用のクリーニング部材を作製した。具体的には以下の方法によりクリーニング部材を作製した。直径50mmのSUSからなる芯材上に、表1に示される材料からなる層を10mmの厚さで形成することにより、クリーニング部材を作製した。なお、表1に示される材料としてPTFE又はPAIを用いる場合には、直径60mmのSUSからなる芯材上に、該材料からなる厚さ50μmのシートを巻き付けることにより、クリーニング部材を作製した。表1において、ブチルゴムとしては株式会社加貫ローラ製作所製のものを用いた。他のゴム(NBR、SBR、EPDM、シリコーンゴム、ウレタンゴム)に関しては、クレハエラストマー株式会社製のものを用いた。なお、表1に記載の「ブチル」はブチルゴムのことであり、「シリコーン」は「シリコーンゴム」のことであり、「ウレタン」は「ウレタンゴム」のことである。
表1に示される種類の材料を用いて、液吸収部材用のクリーニング部材を作製した。具体的には以下の方法によりクリーニング部材を作製した。直径50mmのSUSからなる芯材上に、表1に示される材料からなる層を10mmの厚さで形成することにより、クリーニング部材を作製した。なお、表1に示される材料としてPTFE又はPAIを用いる場合には、直径60mmのSUSからなる芯材上に、該材料からなる厚さ50μmのシートを巻き付けることにより、クリーニング部材を作製した。表1において、ブチルゴムとしては株式会社加貫ローラ製作所製のものを用いた。他のゴム(NBR、SBR、EPDM、シリコーンゴム、ウレタンゴム)に関しては、クレハエラストマー株式会社製のものを用いた。なお、表1に記載の「ブチル」はブチルゴムのことであり、「シリコーン」は「シリコーンゴム」のことであり、「ウレタン」は「ウレタンゴム」のことである。
<転写体の作製>
表1に示される種類の材料を用いて、転写体を作製した。例えば該材料としてゾルゲル法によって合成されるケイ素化合物(表1において“Solgel”と表記)を用いる場合、具体的には以下の方法により転写体を作製した。厚さ0.5mmのPETシートに、シリコーンゴム(商品名:KE12、信越化学工業株式会社製)を0.3mmの厚さでコーティングしたシートを転写体101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、加熱還流することで得られる縮合物と、光カチオン重合開始剤(商品名:SP150、ADEKA製)との混合物を調製した。前記弾性層表面の水の接触角が10度以下となるように大気圧プラズマ処理を行った。その後、前記混合物を前記弾性層上に付与し、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、前記弾性体上に厚さ0.5μmの表面層が形成された転写体を作製した。なお、ゾルゲル法によって合成されたケイ素化合物を表面層の材料に用いた転写体の表面粗さRaは0.5μmであった。また、この転写体のショア硬さは、40であった。
表1に示される種類の材料を用いて、転写体を作製した。例えば該材料としてゾルゲル法によって合成されるケイ素化合物(表1において“Solgel”と表記)を用いる場合、具体的には以下の方法により転写体を作製した。厚さ0.5mmのPETシートに、シリコーンゴム(商品名:KE12、信越化学工業株式会社製)を0.3mmの厚さでコーティングしたシートを転写体101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、加熱還流することで得られる縮合物と、光カチオン重合開始剤(商品名:SP150、ADEKA製)との混合物を調製した。前記弾性層表面の水の接触角が10度以下となるように大気圧プラズマ処理を行った。その後、前記混合物を前記弾性層上に付与し、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、前記弾性体上に厚さ0.5μmの表面層が形成された転写体を作製した。なお、ゾルゲル法によって合成されたケイ素化合物を表面層の材料に用いた転写体の表面粗さRaは0.5μmであった。また、この転写体のショア硬さは、40であった。
表1において、NBR2又はブチルゴムを用いる場合には、厚さ0.5mmのPETシートに厚さ1mmのNBR2又はブチルゴムからなる層を両面テープで貼りつけることにより転写体を作製した。PTFEを用いる場合には、厚さ0.5mmのPETシートに厚さ0.1mmのPTFEからなる層を両面テープで貼り付けることにより転写体を作製した。
<インクジェット記録装置及び画像形成>
図1に示す転写型インクジェット記録装置を用いた。転写体101には前記方法により作製した転写体を用いた。転写体101は両面テープにより支持部材102の表面に固定されている。転写体101の表面は図示しない加熱手段により60℃に維持した。
図1に示す転写型インクジェット記録装置を用いた。転写体101には前記方法により作製した転写体を用いた。転写体101は両面テープにより支持部材102の表面に固定されている。転写体101の表面は図示しない加熱手段により60℃に維持した。
反応液付与装置103により付与される前記反応液の付与量は1g/m2とした。インク付与装置104には、電気-熱変換素子を用いオンデマンド方式にてインクの吐出を行うインクジェット記録ヘッドを使用した。画像形成における前記インクの付与量は20g/m2とした。
液吸収部材105aは、第一の画像と接触する側に前記多孔質体を有する。液吸収用の押圧部材105bで圧力を印加することで、転写体101と液吸収部材105aとの間のニップ圧を、平均5kgf/cm2となるようにした。なお、押圧部材105bの直径は200mmであった。液吸収部材105aの搬送速度は0.8m/sであり、液吸収部材105aを張架しつつ搬送する張架ローラ105c、105d及び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した。クリーニング部材105fには前記方法により作製したクリーニング部材を用いた。クリーニング部材105fの液吸収部材105aとのニップ圧は9.8N/cm2(1.0kgf/cm2)、ニップ幅は6mmであった。第三の液体収容部105iには純水を入れ、ゴムローラである液体付与部材105hにより液吸収部材105aの多孔質体に純水を付与した。該ゴムローラの材料としてはニトリルゴム(NBR)を用いた。液体除去部材105jには、エアーブロー方式の液体除去部材を用いた。液吸収部材105aの、第一の画像との接触面とは反対側の面へ、液体除去部材105jのノズルからエアーを吹き付け、液吸収部材105aの多孔質体が保持している液体を飛ばした。これにより、液体付与部材105hにより付与された純水の一部を除去した。
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を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によって搬送した。記録媒体108の搬送速度は0.8m/sとした。記録媒体108としては、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。
<Y1、Y2、Y3及びYdの測定>
固体の表面自由エネルギーは、表面自由エネルギーが既知の複数の液体の接触角を測定することにより求めることができる。本実施例において、Y1、Y2、Y3及びYdの測定には、DropMaster700(商品名、共和界面科学(株)製)を用いた。また、表面自由エネルギーが既知である複数の液体(水、ジヨードメタン、ホルムアミド、n-ヘキサデカン及びエチレングリコール)を用いて、各々の液体に対する接触角を測定し、北崎・畑の式から算出した。なお、Ydについては、反応液を塗布した転写体上にインクが100%被覆するように印字し、これを乾燥させた後に表面自由エネルギーの分散力成分を測定した。第一の画像の表裏における表面自由エネルギーの分散力成分については、転写体上に印字後の表面と、EPDMへの転写後の表面において、ほぼ同じ表面自由エネルギーの分散力成分の値が得られたことから、両者に実質的に差はないと考えられる。Y1からY3及びYdの測定値、並びに|Yd-Y3|、|Yd-Y1|及び|Yd-Y2|の値を表1に示す。
固体の表面自由エネルギーは、表面自由エネルギーが既知の複数の液体の接触角を測定することにより求めることができる。本実施例において、Y1、Y2、Y3及びYdの測定には、DropMaster700(商品名、共和界面科学(株)製)を用いた。また、表面自由エネルギーが既知である複数の液体(水、ジヨードメタン、ホルムアミド、n-ヘキサデカン及びエチレングリコール)を用いて、各々の液体に対する接触角を測定し、北崎・畑の式から算出した。なお、Ydについては、反応液を塗布した転写体上にインクが100%被覆するように印字し、これを乾燥させた後に表面自由エネルギーの分散力成分を測定した。第一の画像の表裏における表面自由エネルギーの分散力成分については、転写体上に印字後の表面と、EPDMへの転写後の表面において、ほぼ同じ表面自由エネルギーの分散力成分の値が得られたことから、両者に実質的に差はないと考えられる。Y1からY3及びYdの測定値、並びに|Yd-Y3|、|Yd-Y1|及び|Yd-Y2|の値を表1に示す。
<表面粗さRaの測定>
表面粗さRaは以下の方法により測定した。VK9710 レーザー顕微鏡(商品名、キーエンス製)を用いて、対物レンズ50倍(CF IC EPI PLAN Apo 50x ニコン製)RPDモードで測定した。得られたデータをノイズフィルター(メディアン)処理し、カットオフλcを0.08μmとし、表面粗さを基準線長さ200μmで算出した。なお、表面粗さRaは算術平均粗さのことである。ブチルゴム、EPDM1、EPDM3、NBR1、NBR2、及びSBRを材料に用いたクリーニング部材の表面粗さRaは1.0μmであった。また、EPDM2を材料に用いたクリーニング部材の表面粗さRaは0.5μmであった。
また、NBR2を材料に用いた転写体の表面粗さRaは1.0μmであった。
表面粗さRaは以下の方法により測定した。VK9710 レーザー顕微鏡(商品名、キーエンス製)を用いて、対物レンズ50倍(CF IC EPI PLAN Apo 50x ニコン製)RPDモードで測定した。得られたデータをノイズフィルター(メディアン)処理し、カットオフλcを0.08μmとし、表面粗さを基準線長さ200μmで算出した。なお、表面粗さRaは算術平均粗さのことである。ブチルゴム、EPDM1、EPDM3、NBR1、NBR2、及びSBRを材料に用いたクリーニング部材の表面粗さRaは1.0μmであった。また、EPDM2を材料に用いたクリーニング部材の表面粗さRaは0.5μmであった。
また、NBR2を材料に用いた転写体の表面粗さRaは1.0μmであった。
<ショア硬さの測定>
材料のショア硬さは以下の方法により測定した。JIS K6253で規定される、デュロメータータイプA(ショアA)で測定した。ブチルゴム、EPDM1、EPDM2、NBR1、NBR2、及びSBRのショア硬さは40であった。また、EPDM3のショア硬さは20であった。
材料のショア硬さは以下の方法により測定した。JIS K6253で規定される、デュロメータータイプA(ショアA)で測定した。ブチルゴム、EPDM1、EPDM2、NBR1、NBR2、及びSBRのショア硬さは40であった。また、EPDM3のショア硬さは20であった。
[評価]
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装置の評価を行った。評価結果を表2に示す。本発明においては、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。
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装置の評価を行った。評価結果を表2に示す。本発明においては、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>
前記画像形成における、多孔質体の第一の画像への接触後の、多孔質体に対する色材付着を観察した。評価基準は以下の通りである。
A:多孔質体への色材付着はみられなかった。
B:多孔質体への色材付着がわずかにみられたが、気にならない程度であった。
C:多孔質体への色材付着が多くみられた。
前記画像形成における、多孔質体の第一の画像への接触後の、多孔質体に対する色材付着を観察した。評価基準は以下の通りである。
A:多孔質体への色材付着はみられなかった。
B:多孔質体への色材付着がわずかにみられたが、気にならない程度であった。
C:多孔質体への色材付着が多くみられた。
<再転写>
前記画像形成における、多孔質体に付着した色材を含む第一の画像の、転写体101への再転写を観察した。評価基準は以下の通りである。
AA:再転写による転写体101への色材付着はみられなかった。
A:再転写による転写体101への色材付着がわずかにみられた。
B:再転写による転写体101への色材付着がみられたが、気にならない程度であった。
C:再転写による転写体101への色材付着が多くみられた。
前記画像形成における、多孔質体に付着した色材を含む第一の画像の、転写体101への再転写を観察した。評価基準は以下の通りである。
AA:再転写による転写体101への色材付着はみられなかった。
A:再転写による転写体101への色材付着がわずかにみられた。
B:再転写による転写体101への色材付着がみられたが、気にならない程度であった。
C:再転写による転写体101への色材付着が多くみられた。
表1に示されるように、|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2|を満たす実施例1から9では、色材付着及び再転写は共に好ましいレベルであった。実施例1と実施例2とを比較すると、Yd>Y2である実施例1の方が、Yd<Y2である実施例2よりも色材付着がより少なかった。さらに、実施例1、3及び6と、実施例4及び5とを比較すると、Yd>Y3である実施例1、3及び6の方が、Yd<Y3である実施例4及び5よりも再転写がより抑制されていた。また、これらに加えて、実施例1、3、6及び7~9の評価結果を考慮すると、Y2<Y3<Yd<Y1を満たすことが好ましいことが確認された。
また、実施例6と実施例7とを比較すると、転写体101の表面粗さRaはいずれも0.5μmであるのに対し、クリーニング部材105fの表面粗さRaは、実施例6では1.0μm、実施例7では0.5μmであった。実施例7よりも実施例6の方が、再転写がより抑制されていたため、クリーニング部材105fの表面粗さRaが転写体101の表面粗さRaよりも大きいことが好ましいことが確認された。
また、実施例8と実施例9とを比較すると、転写体101を構成する材料であるNBR2のショア硬さは40であるのに対し、クリーニング部材105fを構成する材料のショア硬さは、実施例8(EPDM1)では40、実施例9(EPDM3)では20であった。実施例8よりも実施例9の方が、再転写がより抑制されていたため、転写体101を構成する材料のショア硬さがクリーニング部材105fを構成する材料のショア硬さよりも高いことが好ましいことが確認された。
一方、|Yd-Y1|≧|Yd-Y2|である比較例1及び2では、多孔質体への色材付着が多く、画像不良が生じた。また、|Yd-Y3|≧|Yd-Y1|である比較例3から8では、クリーニング後に多孔質体に残存した第一の画像の転写体101への再転写が確認され、次工程において画像不良が生じた。
なお、前述したように、2つの物質の接着仕事Wabは、Wab=Ya+Yb-Yabで表される。ここで、実施例1と実施例2とを比較すると、Yd>Y2である実施例1の方が、Yd<Y2である実施例2よりも色材付着がより少ない。したがって、前記式において、YaとYbの個々の値の大小よりも、YaとYbの差分の値の大小の方が接着仕事Wabに対してより支配的と考えられる。すなわち、Y1、Y2及びY3のうちYdに値が近いものほど界面自由エネルギーYabは小さくなり、結果として接着仕事Wab(接着力)が大きくなると推測される。
この出願は2016年2月15日に出願された日本国特許出願番号2016-026417および2016年5月26日に出願された日本国特許出願番号2016-105080の優先権を主張するものであり、それらの内容を引用してこの出願の一部とするものである。
100 インクジェット記録装置
101 転写体
102 支持部材
102a 支持部材の回転軸
103 反応液付与装置
103a 反応液収容部
103b、c 反応液付与部材
104 インク付与装置
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
105f 液吸収部材用のクリーニング部材
105g バックアップローラ
105h 液体付与部材
105i 第三の液体収容部
105j 液体除去部材
106 転写用の押圧部材
107 記録媒体搬送装置
107a 記録媒体繰り出しローラ
107b 記録媒体巻き取りローラ
108 記録媒体
109 転写体用のクリーニング部材
101 転写体
102 支持部材
102a 支持部材の回転軸
103 反応液付与装置
103a 反応液収容部
103b、c 反応液付与部材
104 インク付与装置
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
105f 液吸収部材用のクリーニング部材
105g バックアップローラ
105h 液体付与部材
105i 第三の液体収容部
105j 液体除去部材
106 転写用の押圧部材
107 記録媒体搬送装置
107a 記録媒体繰り出しローラ
107b 記録媒体巻き取りローラ
108 記録媒体
109 転写体用のクリーニング部材
Claims (10)
- 転写体上に第一の液体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、
前記第一の画像と接触し、前記第一の画像から前記第一の液体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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とするインクジェット記録装置。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1) - 前記Y1からY3及びYdが下記式(2)を満たす請求項1に記載のインクジェット記録装置。
Y2<Y3<Yd<Y1 (2) - 前記転写体を構成する材料のショア硬さが、前記クリーニング部材を構成する材料のショア硬さよりも高い請求項1又は2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記クリーニング部材の表面粗さRaが前記転写体の表面粗さRaよりも大きい請求項1から3のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記液吸収装置が、前記多孔質体へ第三の液体を付与する液体付与部材と、前記第三の液体が付与された前記多孔質体から、前記第三の液体の一部を除去する液体除去部材と、をさらに備える請求項1から4のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 前記画像形成ユニットは、
前記第一の液体または第二の液体と、インク高粘度化成分とを含む第一の液体組成物を前記転写体上に付与する装置と、
前記第一の液体または第二の液体と、前記色材とを含む第二の液体組成物を前記転写体上に付与する装置と、
を含み、
前記第一の画像は前記第一及び第二の液体組成物の混合物であって、前記第一及び第二の液体組成物よりも粘稠である請求項1から5のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。 - 前記インクジェット記録装置は、さらに、前記第一の画像から前記第一の液体の少なくとも一部を吸収することによって得られた第二の画像を、記録媒体に転写する転写装置を備える請求項1から6のいずれか1項に記載のインクジェット記録装置。
- 転写体上に第一の液体と色材とを含む第一の画像を形成する工程と、
前記第一の画像に多孔質体を接触させ、前記第一の画像から前記第一の液体の少なくとも一部を吸収する工程と、
前記多孔質体にクリーニング部材を接触させ、前記多孔質体をクリーニングする工程と、
を含むインクジェット記録方法であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とするインクジェット記録方法。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1) - 転写体上に第一の液体と色材とを含むインクを付与して第一の画像を形成する画像形成ユニットと、
前記第一の画像と接触し、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、前記多孔質体と接触し、前記多孔質体をクリーニングするクリーニング部材と、を備える液吸収装置と、
を備えるインクジェット記録装置であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とするインクジェット記録装置。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1) - 転写体上に第一の液体と色材とを含むインクを付与して第一の画像を形成する工程と、
前記第一の画像に多孔質体を接触させ、前記第一の画像を構成するインクを濃縮する工程と、
前記多孔質体にクリーニング部材を接触させ、前記多孔質体をクリーニングする工程と、
を含むインクジェット記録方法であって、
前記転写体の表面自由エネルギーY1、前記多孔質体の表面自由エネルギーY2、前記クリーニング部材の表面自由エネルギーY3及び前記第一の画像の表面自由エネルギーの分散力成分Ydが、下記式(1)を満たすことを特徴とするインクジェット記録方法。
|Yd-Y3|<|Yd-Y1|<|Yd-Y2| (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/100,476 US10569580B2 (en) | 2016-02-15 | 2018-08-10 | Ink jet recording apparatus and ink jet recording method |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016-026417 | 2016-02-15 | ||
JP2016026417 | 2016-02-15 | ||
JP2016105080 | 2016-05-26 | ||
JP2016-105080 | 2016-05-26 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US16/100,476 Continuation US10569580B2 (en) | 2016-02-15 | 2018-08-10 | Ink jet recording apparatus and ink jet recording method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2017141843A1 true WO2017141843A1 (ja) | 2017-08-24 |
Family
ID=59624975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/005035 WO2017141843A1 (ja) | 2016-02-15 | 2017-02-13 | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10569580B2 (ja) |
JP (1) | JP2017213857A (ja) |
WO (1) | WO2017141843A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110816051A (zh) * | 2018-08-07 | 2020-02-21 | 佳能株式会社 | 打印设备及打印方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3401104A4 (en) | 2016-01-05 | 2019-08-14 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | INK JET RECORDING APPARATUS AND INK JET RECORDING METHOD |
EP3401098A4 (en) | 2016-01-05 | 2019-05-22 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | INK JET RECORDING DEVICE AND METHOD |
EP3401100A4 (en) | 2016-01-05 | 2019-08-21 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | INK INJECTION DEVICE AND INK INJECTION METHOD |
WO2017131072A1 (ja) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録装置 |
JP7023623B2 (ja) | 2017-06-19 | 2022-02-22 | キヤノン株式会社 | 転写型インクジェット記録装置、及び転写型インクジェット記録方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005281523A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットインクの製造方法及びインクジェット記録方法 |
JP2007098730A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出装置の維持装置及び画像形成装置 |
JP2007268975A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujifilm Corp | 画像形成装置 |
JP2009119723A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Fujifilm Corp | インクジェット画像形成方法および形成装置 |
US20140168312A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-19 | Xerox Corporation | System and method for imaging and evaluating printing parameters in an aqueous inkjet printer |
JP2015009517A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | キヤノン株式会社 | 画像記録方法および中間転写体 |
JP2015145117A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 株式会社リコー | 画像形成装置及び画像形成方法 |
US9193142B1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-11-24 | Xerox Corporation | UV curable transfix layer printing systems and methods for digital offset printing |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5008690A (en) | 1987-12-10 | 1991-04-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image recording apparatus for transferring ink patterns formed by selective application of energy through electrodes of a recording head controllably biased against ink transported on a roller |
JP4016559B2 (ja) | 1999-12-28 | 2007-12-05 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
US7494213B2 (en) | 2002-09-04 | 2009-02-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming process and image forming apparatus |
KR100867045B1 (ko) | 2003-06-23 | 2008-11-04 | 캐논 가부시끼가이샤 | 화상 형성 방법, 화상 형성 장치, 화상 형성 장치에 이용되는 중간 전사체 및 그 제조 방법 |
JP4060787B2 (ja) | 2003-12-01 | 2008-03-12 | 三星電子株式会社 | プリンタ |
JP4006416B2 (ja) | 2004-06-03 | 2007-11-14 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録方法およびインクジェット記録装置 |
JP5085047B2 (ja) | 2005-03-31 | 2012-11-28 | 富士フイルム株式会社 | 画像形成装置及びインクジェット記録装置 |
US7926933B2 (en) | 2005-12-27 | 2011-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet printing method and ink jet printing apparatus |
JP2008006816A (ja) | 2006-06-02 | 2008-01-17 | Fujifilm Corp | 画像形成装置および画像形成方法 |
JP2009045851A (ja) | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Fujifilm Corp | 画像形成方法及び装置 |
US9067449B2 (en) * | 2013-06-13 | 2015-06-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Image recording method by serially transferring intermediate images |
US10046556B2 (en) | 2015-04-20 | 2018-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Image recording method and image recording apparatus |
EP3401098A4 (en) | 2016-01-05 | 2019-05-22 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | INK JET RECORDING DEVICE AND METHOD |
EP3401104A4 (en) | 2016-01-05 | 2019-08-14 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | INK JET RECORDING APPARATUS AND INK JET RECORDING METHOD |
EP3401100A4 (en) | 2016-01-05 | 2019-08-21 | C/o Canon Kabushiki Kaisha | INK INJECTION DEVICE AND INK INJECTION METHOD |
CN108472953B (zh) | 2016-01-05 | 2020-01-17 | 佳能株式会社 | 图像形成装置和图像形成方法 |
US10137690B2 (en) | 2016-01-29 | 2018-11-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording apparatus and ink jet recording method |
WO2017131072A1 (ja) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録装置 |
US10239330B2 (en) | 2016-01-29 | 2019-03-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Ink jet recording apparatus and ink jet recording method |
US20190001710A1 (en) | 2017-06-29 | 2019-01-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Inkjet recording method and inkjet recording apparatus |
JP2019014101A (ja) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 |
JP7009095B2 (ja) | 2017-07-04 | 2022-01-25 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 |
JP2019014090A (ja) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | キヤノン株式会社 | 記録装置、液吸収装置及び制御方法 |
JP2019014100A (ja) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 |
JP2019014092A (ja) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | キヤノン株式会社 | 記録装置、及び記録方法 |
JP2019014074A (ja) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | キヤノン株式会社 | 液体吐出装置 |
JP6991757B2 (ja) | 2017-07-04 | 2022-01-13 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録装置、及びインクジェット記録方法 |
JP2019014091A (ja) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | キヤノン株式会社 | 記録装置、液吸収装置及び制御方法 |
JP2019014097A (ja) | 2017-07-04 | 2019-01-31 | キヤノン株式会社 | 記録装置、液吸収装置及び制御方法 |
JP6921657B2 (ja) | 2017-07-04 | 2021-08-18 | キヤノン株式会社 | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 |
JP2019018389A (ja) | 2017-07-12 | 2019-02-07 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
-
2017
- 2017-02-08 JP JP2017021237A patent/JP2017213857A/ja active Pending
- 2017-02-13 WO PCT/JP2017/005035 patent/WO2017141843A1/ja active Application Filing
-
2018
- 2018-08-10 US US16/100,476 patent/US10569580B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005281523A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Konica Minolta Holdings Inc | インクジェットインクの製造方法及びインクジェット記録方法 |
JP2007098730A (ja) * | 2005-10-03 | 2007-04-19 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出装置の維持装置及び画像形成装置 |
JP2007268975A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujifilm Corp | 画像形成装置 |
JP2009119723A (ja) * | 2007-11-15 | 2009-06-04 | Fujifilm Corp | インクジェット画像形成方法および形成装置 |
US20140168312A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-19 | Xerox Corporation | System and method for imaging and evaluating printing parameters in an aqueous inkjet printer |
JP2015009517A (ja) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | キヤノン株式会社 | 画像記録方法および中間転写体 |
JP2015145117A (ja) * | 2014-02-04 | 2015-08-13 | 株式会社リコー | 画像形成装置及び画像形成方法 |
US9193142B1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-11-24 | Xerox Corporation | UV curable transfix layer printing systems and methods for digital offset printing |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110816051A (zh) * | 2018-08-07 | 2020-02-21 | 佳能株式会社 | 打印设备及打印方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20180345702A1 (en) | 2018-12-06 |
US10569580B2 (en) | 2020-02-25 |
JP2017213857A (ja) | 2017-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017119043A1 (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
JP6862184B2 (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
WO2017119048A1 (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
US10137690B2 (en) | Ink jet recording apparatus and ink jet recording method | |
WO2017141843A1 (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
US10569531B2 (en) | Transfer type ink jet recording method with cooled transfer body | |
JP6686107B2 (ja) | 液体吸収用多孔質体 | |
WO2017119046A1 (ja) | インクジェット記録方法 | |
JP2017213856A (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
JP6821439B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
US10406829B2 (en) | Ink jet recording method and ink jet recording apparatus | |
WO2017119045A1 (ja) | インクジェット記録装置及び多孔質体の製造方法 | |
WO2017119047A1 (ja) | 記録方法および記録装置 | |
JP2019014077A (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
JP2019010869A (ja) | インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 | |
JP2017144735A (ja) | 転写型インクジェット記録方法、及び転写型インクジェット記録装置 | |
JP2019014099A (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 | |
JP2017144733A (ja) | インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置 | |
JP2019051714A (ja) | 記録方法および記録装置 | |
JP2017144736A (ja) | インクジェット記録方法 | |
JP2020040330A (ja) | インクジェット記録方法及びインクジェット記録装置 | |
JP2017213864A (ja) | インクジェット記録方法 | |
JP2017209932A (ja) | インクジェット記録方法、及びインクジェット記録装置 | |
JP2019001126A (ja) | 転写型インクジェット記録装置、及び転写型インクジェット記録方法 | |
JP2017213855A (ja) | インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 17753100 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 17753100 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |