JP4950099B2 - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は画像形成方法及び画像形成装置に係り、特に画像記録中や画像記録後の記録媒体に発生するカール等を防止する画像記録技術に関する。 The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus, and more particularly to an image recording technique for preventing curling or the like occurring on a recording medium during or after image recording.
一般の印刷等で用いられる、アート紙やコート紙等の「塗工紙」や、上質紙等の「非塗工紙」に水性のインクジェットを用いて印刷を行うと、用紙のセルロース繊維間の水素結合の切断、再結合により、「カール」と呼ばれる紙の変形が発生する、という問題が知られている。「カール」の防止策としては、インクに糖類等のカール防止剤を添加する方法や、搬送部の紙抑え機構を強力なものとして強制的にカールを抑える機構を持つ方式などがあるが、いずれも十分にカールを抑えることはできていない。 When water-based inkjet printing is used on “coated paper” such as art paper or coated paper, or “non-coated paper” such as fine paper, which is used in general printing, etc., between the cellulose fibers of the paper There is a known problem that paper deformation called “curl” occurs due to breakage and recombination of hydrogen bonds. Anti-curling measures include adding a curling agent such as saccharides to the ink, and a method that forcibly suppresses curling by making the paper suppression mechanism of the transport unit powerful. Even the curl can not be suppressed sufficiently.
特許文献1には、インク記録に先立って紙にアルコールを付与し、記録位置では紙が実質的に乾燥した状態に至らしめ、その後に画像を記録する記録装置が開示されており、特許文献1に記載の記録装置では、セルロース繊維間の水素結合による結合点に存在する水酸基にアルコール液の水酸基が結合することによって、後から水がやってきてもアルコール液の疎水基部分により水分子が排除され繊維同士の結合点に到達できないため、紙が乾燥する過程で、繊維間の結合点の移動が起こりにくくなり、用紙のカールが抑制されるという効果を得ている。
特許文献2には、インクの浸透を抑制する処理液をインクとは別に付与するインクジェット記録方法及びその装置が開示されている。また、特許文献3には、インク打滴前に基材を撥液性にする旨が記載されている。
しかしながら、特許文献1に記載された紙カール抑制方法及び記録装置では、アルコールを水性インク打滴前に紙に付与するため、インクのハジキや画像のにじみが出るという問題があることが分かった。このインクのハジキやにじみといった問題を解決するために、アルコール液を紙に付与した後に紙表面を乾燥させることが考えられるが、その後にインクを打滴したときに、再びカールが発生してしまうという問題があることが判明した。即ち、特許文献1に開示された技術では、描画性とカールの抑制が相反事項となり、これらを両立させることは困難である。
However, it has been found that the paper curl suppressing method and the recording apparatus described in
また、特許文献2に記載された発明では、処理液中の成分(カチオン活性剤など)の働きにより、インク中の色素を不溶化(凝集)させることができるので、インク中の色素(染料)の紙内部への浸透は確かに抑制されるが、当該処理液はインク中の溶媒(水成分)には反応しないので、インク中の溶媒の紙内部への浸透は抑制されない。言い換えると、特許文献2には「インクの浸透抑制」という旨の記載はあるものの、特許文献2に記載された発明は、実際にはインク中の色素の浸透を抑制しているに過ぎず、紙のカールを抑制することは困難である。
Further, in the invention described in
特許文献3に記載された発明では、基材(紙)を予め撥液性にすることで、インク中の溶媒が受ける毛細管力が小さくなり、その結果、基材に対するインクの浸透を抑制している。一方、特許文献3に記載された発明では、インクドットの広がりも抑制されてしまうので、本来は重なる(接触する)はずのインクドット間に隙間ができてしまい、結果として光学濃度が著しく低下するといった問題や、ドットの位置誤差に起因する「スジムラ」が強調されてしまうといった問題が存在することが判明した。 In the invention described in Patent Document 3, by making the base material (paper) liquid repellent in advance, the capillary force received by the solvent in the ink is reduced, and as a result, the penetration of the ink into the base material is suppressed. Yes. On the other hand, in the invention described in Patent Document 3, since the spread of the ink dots is also suppressed, a gap is formed between the ink dots that should originally overlap (contact), resulting in a significant decrease in optical density. It has been found that there are such problems as “striking” caused by dot position errors.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、記録媒体にカール等の異常が発生することなく、好ましい画像記録が行われる画像形成方法及び画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an image forming method and an image forming apparatus in which preferable image recording is performed without causing an abnormality such as curling on a recording medium.
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成方法は、樹脂を分散もしくは溶解させた樹脂溶液を媒体に付与する樹脂溶液付与工程と、前記媒体の表面温度T 1 と、前記樹脂溶液中の樹脂の最低造膜温度をT f1 との関係が、次式T 1 >T f1 を満たすように前記媒体を加熱して前記樹脂が皮膜化された樹脂層を形成する媒体加熱工程と、前記媒体加熱工程による加熱処理が施され、皮膜化された樹脂層が形成された媒体に、インク中の色材と反応する成分を含む処理液を付与する処理液付与工程と、前記媒体の温度T 3 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式T 3 <T g1 を満たすように前記付与された処理液中の溶媒を乾燥させる処理液乾燥工程と、前記処理液乾燥工程の後に、媒体にインクジェット方式を用いてインクを打滴して画像を形成する画像形成工程と、前記画像形成工程において媒体上に形成された画像の温度T 2 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式、T 2 >T g1 を満たすように前記画像を加熱して、前記媒体上に定着させる定着工程と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image forming method according to the present invention includes a resin solution application step of applying a resin solution in which a resin is dispersed or dissolved to a medium, a surface temperature T 1 of the medium, and the resin solution. relationship the minimum film-forming temperature of the resin and the T f1 is a medium heating step of forming a resin layer in which the resin is film by heating the medium so as to satisfy the following equation T 1> T f1, the A treatment liquid application step for applying a treatment liquid containing a component that reacts with the colorant in the ink to the medium on which the heat treatment by the medium heating step is performed and the film-formed resin layer is formed; and the temperature T of the medium 3 and a treatment liquid drying step of drying the solvent in the applied treatment liquid so that the relationship between the glass transition temperature T g1 of the resin in the resin solution satisfies the following formula T 3 <T g1 : After the treatment liquid drying step , ink is applied to the medium. An image forming step of forming an image by ejecting ink using a jet method, a temperature T 2 of an image formed on a medium in the image forming step, and a glass transition temperature T of the resin in the resin solution. relationship with g1 is the following formula, by heating the image to meet the T 2> T g1, characterized in that it comprises a and a fixing step of fixing onto the medium.
本発明によれば、インクの打滴に先立って、媒体に対して樹脂溶液を付与するとともに当該媒体を加熱することで媒体の表面に樹脂膜が形成されるので、インク溶媒の媒体への浸透が抑制され、媒体のカールが防止される。また、樹脂液付与工程における媒体の温度T 1 を樹脂溶液中に含有される樹脂の最低造膜温度T f1 を超える温度とすることで、媒体の表面に良好な樹脂膜が形成される。さらに、画像形成工程時に、媒体上に形成される画像の温度がT 2 になるように画像(媒体)を加熱し、樹脂溶液中に含有される樹脂のガラス転移点温度T g1 を超える温度とすることで、媒体上の画像(インク色材)と樹脂膜との密着性が向上する。さらにまた、インク打滴による画像形成工程に先立って、表面に樹脂膜が形成された媒体にインク中の色材と反応して色材を凝集又は不溶化させる処理液を付与し、更に、当該処理液を乾燥させて処理膜(処理液層)を形成するので、処理液層上に打滴されたインクはすばやく凝集又は不溶化し、ドットの合一やドットの移動などによる画像乱れが防止される。さらにまた、液状の処理液にインクを打滴したときに発生する、ドットが所定の大きさに広がらない現象や、ドットが記録媒体に届かずに処理液中に浮遊してしまう現象による画像乱れも防止することができる。さらにまた、処理液乾燥工程において、樹脂膜に亀裂が入るなどの樹脂膜の異常(破損)が防止され、良好な樹脂膜が維持される。 According to the present invention, prior to ink ejection, a resin film is formed on the surface of the medium by applying the resin solution to the medium and heating the medium, so that the ink solvent penetrates into the medium. Is suppressed, and curling of the medium is prevented. In addition, by setting a temperature above the minimum film-forming temperature T f1 of resin contained the temperature T 1 of the medium in the resin liquid application process in the resin solution, good resin film on the surface of the medium is formed. Further, when the image forming step, heating the image (medium) so that the temperature of the image formed on the medium becomes T 2, and a temperature above the glass transition temperature T g1 of resin contained in the resin solution By doing so, the adhesion between the image (ink color material) on the medium and the resin film is improved. Furthermore, prior to the image forming process by ink droplet ejection, a treatment liquid that agglomerates or insolubilizes the color material by reacting with the color material in the ink is applied to the medium having the resin film formed on the surface, and the treatment is further performed. Since the liquid is dried to form a treatment film (treatment liquid layer), the ink deposited on the treatment liquid layer quickly aggregates or insolubilizes, preventing image disturbance due to dot coalescence or dot movement. . Furthermore, image disturbances caused by ink droplets being applied to liquid processing liquid due to the phenomenon that dots do not spread to a predetermined size or the phenomenon that dots do not reach the recording medium and float in the processing liquid. Can also be prevented. Furthermore, in the treatment liquid drying step, abnormalities (breakage) of the resin film such as cracks in the resin film are prevented, and a good resin film is maintained.
本発明における「媒体」とは、インクによって所望の画像が形成される部材であって、少なくとも紙などの浸透性を有する媒体が含まれている。また、「画像」には立体形状や模様、パターンを含む広い概念の画像を含んでいる。 The “medium” in the present invention is a member on which a desired image is formed by ink, and includes at least a medium having permeability such as paper. The “image” includes a broad concept image including a three-dimensional shape, a pattern, and a pattern.
「インク」とは、少なくとも色材を含有し、媒体上に定着して画像を構成する液体である。 “Ink” is a liquid that contains at least a coloring material and is fixed on a medium to form an image.
樹脂溶液付与工程の前に媒体加熱工程を行ってもよいし、樹脂溶液付与工程の前から樹脂溶液付与工程の間にわたって媒体加熱工程を行ってもよい。また、樹脂溶液付与工程の後に媒体加熱工程を行うように構成してもよい。 The medium heating step may be performed before the resin solution application step, or the medium heating step may be performed before the resin solution application step and between the resin solution application steps. Moreover, you may comprise so that a medium heating process may be performed after a resin solution provision process.
前記樹脂液付与工程における前記媒体の表面温度T1と、前記樹脂溶液中の樹脂の最低造膜温度をTf1との関係は、次式T1>Tf1を満たす態様も好ましい。 And the surface temperature T 1 of the said medium before Symbol resin liquid application process, the relationship between the minimum film forming temperature of the resin in the resin solution and T f1 are preferred embodiments the following expression is satisfied T 1> T f1.
媒体の表面温度(樹脂液が付与される面の温度)を検出する温度検出工程と、温度検出工程の検出結果に応じて加熱温度を変更する温度制御工程と、を含む態様が好ましい。即ち、媒体加熱工程中は、媒体の表面温度を監視して、請求項2に示す温度条件を維持するように構成する態様が好ましい。
A mode including a temperature detection step of detecting the surface temperature of the medium (the temperature of the surface to which the resin liquid is applied) and a temperature control step of changing the heating temperature according to the detection result of the temperature detection step is preferable. That is, it is preferable that the medium surface temperature is monitored during the medium heating step so that the temperature condition shown in
樹脂の最低造膜温度Tf1とは、当該樹脂溶液に含有する樹脂の少なくとも一部が皮膜化する温度である。 The minimum resin film- forming temperature T f1 is a temperature at which at least a part of the resin contained in the resin solution becomes a film.
前記画像形成工程の後の媒体上に形成された画像を加熱して、前記媒体上に定着させる定着工程をさらに含み、前記定着工程時の画像の温度T2と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度Tg1との関係は、次式、T2>Tg1を満たす態様も好ましい。 By heating the image formed on the medium after the previous SL imaging process, further comprising a fixing step of fixing onto the medium, and the temperature T 2 of the image at the time of the fixing step, the resin of the resin solution the relationship between the glass transition temperature T g1 of the following formula, also as to satisfy the T 2> T g1 preferred.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記インクは、色材と樹脂成分を含有し、前記定着工程時の画像の温度T2と、前記樹脂成分のガラス転移点温度をTg2との関係は、次式T2>Tg2を満たすことを特徴とする。
Invention of
請求項2に記載の発明によれば、定着工程時の画像の温度T2をインク中に含有される樹脂成分のガラス転移点温度Tg2を超える温度とすることで、定着工程時にインクに含有された樹脂成分が溶融(軟化)し、画像全体の強度が向上する。請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 と、前記インク中の樹脂成分のガラス転移点T g2 との関係が、次式T g1 <T g2 を満たすことを特徴とする。請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記媒体加熱工程は、前記樹脂溶液付与工程の開始前から前記樹脂溶液付与工程中の間にわたって、樹脂液が付与される媒体の温度が一定となるように前記媒体を加熱することを特徴とする。請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記処理液付与工程は、前記画像形成工程において形成される画像の周囲を囲む領域に処理液を付与し、前記樹脂溶液付与工程は、前記処理液付与工程において付与される処理液の周囲を囲む領域に樹脂溶液を付与することを特徴とする。請求項6に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記処理液付与工程はインクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する処理液を打滴して、前記画像形成工程において形成される画像を構成するインクドットの形成位置に前記インクドットよりも大きいサイズの処理液ドットを形成し、前記樹脂溶液付与工程はインクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する樹脂溶液を打滴して、前記処理液ドットの形成位置に前記処理液ドットよりも大きいサイズの樹脂溶液ドットを形成することを特徴とする。請求項7に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記処理液付与工程は、前記画像形成工程において形成される画像の周囲を囲む領域に、インクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する処理液を前記画像よりも粗い打滴密度で打滴し、前記樹脂溶液付与工程は、前記処理液付与工程において付与される処理液の周囲を囲む領域に、インクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する樹脂溶液を前記処理液よりも粗い打滴密度で打滴することを特徴とする。請求項8に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記処理液付与工程は、インクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する処理液を、前記画像形成工程において形成される画像を構成するインクドットと同一の打滴点及び前記インクドットの媒体搬送方向の1つ下流側の打滴点に打滴し、前記樹脂溶液付与工程は、インクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する樹脂溶液を、前記処理液ドットと同一の打滴点及び前記処理液ドットの媒体搬送方向の1つ下流側の打滴点に打滴することを特徴とする。
According to the invention described in
前記樹脂溶液付与工程と前記画像形成工程の間にインク中の色材と反応する成分を含む処理液を付与する処理液付与工程と、前記処理液付与工程と前記画像形成工程の間に前記処理液中の溶媒を乾燥させる処理液乾燥工程と、を含む態様も好ましい。 A treatment liquid deposition step of depositing a treatment liquid containing a component that reacts with the coloring material in the ink during the previous SL resin solution application step and the image forming process, the during the treatment liquid application process and the image forming step An embodiment including a treatment liquid drying step of drying a solvent in the treatment liquid is also preferable .
前記処理液乾燥工程における媒体の温度をT3と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度Tg1との関係は、次式T3<Tg1を満たす態様も好ましい。 And T 3 the temperature of the medium before Symbol treatment liquid drying step, the relation between the glass transition temperature T g1 of the resin in the resin solution may include a mode that satisfies the following equation T 3 <T g1 is also preferred.
本態様によれば、処理液乾燥工程において、樹脂膜に亀裂が入るなどの樹脂膜の異常(破損)が防止され、良好な樹脂膜が維持される。 According to this aspect , in the treatment liquid drying step, abnormalities (breakage) of the resin film such as cracks in the resin film are prevented, and a good resin film is maintained.
高沸点有機溶媒とは、樹脂溶液付与工程における樹脂溶液の温度において実質的に乾燥しない溶媒であり、尚且つ樹脂溶液中の樹脂の溶解又は分散を阻害しない溶媒である。具体的には樹脂溶液付与工程における樹脂溶液の温度における飽和蒸気圧が1kPa以下であり、好ましくは0.1kPa以下である溶媒である。 The high boiling point organic solvent is a solvent that does not substantially dry at the temperature of the resin solution in the resin solution application step, and that does not inhibit the dissolution or dispersion of the resin in the resin solution. Specifically, it is a solvent having a saturated vapor pressure at the temperature of the resin solution in the resin solution application step of 1 kPa or less, preferably 0.1 kPa or less.
請求項9に記載の発明は、請求項5から8のいずれか1項に記載の画像形成方法の一態様に係り、前記樹脂溶液及び前記処理液、前記インクをシングルパス方式で打滴することを特徴とする。 A ninth aspect of the present invention relates to an aspect of the image forming method according to any one of the fifth to eighth aspects, wherein the resin solution, the processing liquid, and the ink are ejected by a single pass method. It is characterized by.
請求項9に記載の発明によれば、処理液及びインクが付与される領域(画像が形成される領域)のみに樹脂膜が形成されるので、非画像領域に樹脂膜が形成されず、非画像領域における媒体の質感の変化が防止される。 According to the ninth aspect of the present invention, since the resin film is formed only in the region to which the processing liquid and ink are applied (region in which the image is formed), the resin film is not formed in the non-image region. Changes in the texture of the medium in the image area are prevented.
また、上記目的を達成するために、請求項10に記載の発明に係る画像形成装置は、樹脂を分散もしくは溶解させた樹脂溶液を媒体に付与する樹脂溶液付与手段と、前記媒体の表面温度T 1 と、前記樹脂溶液中の樹脂の最低造膜温度をT f1 との関係が、次式T 1 >T f1 を満たすように前記媒体を加熱して前記樹脂が皮膜化された樹脂層を形成する媒体加熱手段と、前記媒体加熱工程による加熱処理が施され、皮膜化された樹脂層が形成された媒体に、インク中の色材と反応する成分を含む処理液を付与する処理液付与手段と、前記媒体の温度T 3 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式T 3 <T g1 を満たすように前記付与された処理液中の溶媒を乾燥させる処理液乾燥手段と、前記処理液乾燥手段による処理液乾燥の後に、媒体にインクジェット方式を用いてインクを打滴して画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により媒体上に形成された画像の温度T 2 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式、T 2 >T g1 を満たすように前記画像を加熱して、前記媒体上に定着させる定着手段と、を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the invention described in
樹脂液付与手段及び画像形成手段と媒体とを相対的に移動させる移動手段と、樹脂液付与後の媒体を加熱して当該媒体上の樹脂液を乾燥させる(膜状化させる)手段と、インクの打滴後の媒体を加熱して当該媒体上の溶媒を乾燥させる乾燥手段と、媒体上の画像を加熱するとともに加圧して媒体に画像を定着させる加熱加圧定着手段と、を備える態様が好ましい。 Resin liquid applying means, moving means for relatively moving the image forming means and the medium, means for heating the medium after applying the resin liquid and drying (filming) the resin liquid on the medium, and ink And a heating / pressure fixing unit that heats and pressurizes an image on the medium to fix the image on the medium. preferable.
また、樹脂溶液が付与された媒体にインクと反応してインク中の色材を凝集または不溶化させる処理液を付与する処理液付与手段と、媒体に付与された処理液を乾燥させる(溶媒を除去する)処理液乾燥手段と、を備える態様も好ましい。 In addition, a treatment liquid application means for applying a treatment liquid that agglomerates or insolubilizes the coloring material in the ink by reacting with the ink on the medium to which the resin solution is applied, and the treatment liquid applied to the medium are dried (the solvent is removed). And a treatment liquid drying means.
本発明によれば、インクの打滴に先立って、媒体に対して樹脂溶液を付与するとともに当該媒体を加熱することで媒体の表面に樹脂膜が形成されるので、インク溶媒の媒体への浸透が抑制され、媒体のカールが防止される。また、樹脂液付与工程における媒体の温度T 1 を樹脂溶液中に含有される樹脂の最低造膜温度T f1 を超える温度とすることで、媒体の表面に良好な樹脂膜が形成される。さらに、画像形成工程時に、媒体上に形成される画像の温度がT 2 になるように画像(媒体)を加熱し、樹脂溶液中に含有される樹脂のガラス転移点温度T g1 を超える温度とすることで、媒体上の画像(インク色材)と樹脂膜との密着性が向上する。さらにまた、インク打滴による画像形成工程に先立って、表面に樹脂膜が形成された媒体にインク中の色材と反応して色材を凝集又は不溶化させる処理液を付与し、更に、当該処理液を乾燥させて処理膜(処理液層)を形成するので、処理液層上に打滴されたインクはすばやく凝集又は不溶化し、ドットの合一やドットの移動などによる画像乱れが防止される。さらにまた、液状の処理液にインクを打滴したときに発生する、ドットが所定の大きさに広がらない現象や、ドットが記録媒体に届かずに処理液中に浮遊してしまう現象による画像乱れも防止することができる。さらにまた、処理液乾燥工程において、樹脂膜に亀裂が入るなどの樹脂膜の異常(破損)が防止され、良好な樹脂膜が維持される。 According to the present invention, prior to ink ejection, a resin film is formed on the surface of the medium by applying the resin solution to the medium and heating the medium, so that the ink solvent penetrates into the medium. Is suppressed, and curling of the medium is prevented. In addition, by setting a temperature above the minimum film-forming temperature T f1 of resin contained the temperature T 1 of the medium in the resin liquid application process in the resin solution, good resin film on the surface of the medium is formed. Further, when the image forming step, heating the image (medium) so that the temperature of the image formed on the medium becomes T 2, and a temperature above the glass transition temperature T g1 of resin contained in the resin solution By doing so, the adhesion between the image (ink color material) on the medium and the resin film is improved. Furthermore, prior to the image forming process by ink droplet ejection, a treatment liquid that agglomerates or insolubilizes the color material by reacting with the color material in the ink is applied to the medium having the resin film formed on the surface, and the treatment is further performed. Since the liquid is dried to form a treatment film (treatment liquid layer), the ink deposited on the treatment liquid layer quickly aggregates or insolubilizes, preventing image disturbance due to dot coalescence or dot movement. . Furthermore, image disturbances caused by ink droplets being applied to liquid processing liquid due to the phenomenon that dots do not spread to a predetermined size or the phenomenon that dots do not reach the recording medium and float in the processing liquid. Can also be prevented. Furthermore, in the treatment liquid drying step, abnormalities (breakage) of the resin film such as cracks in the resin film are prevented, and a good resin film is maintained.
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について詳説する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
〔画像形成方法の説明〕
図1(a)〜(c)には、本発明の実施形態に係る画像形成方法を模式的に図示した。本例に示す画像形成方法は、図1(a)に図示する浸透抑制剤付与工程と、図1(b)に図示する処理液付与工程と、図1(c)に示すインク打滴工程と、を含んで構成されている。
[Description of image forming method]
1A to 1C schematically illustrate an image forming method according to an embodiment of the present invention. The image forming method shown in this example includes a permeation inhibitor applying step shown in FIG. 1A, a treatment liquid applying step shown in FIG. 1B, and an ink droplet applying step shown in FIG. 1C. , Including.
図1(a)に示す浸透抑制剤付与工程は、記録媒体16(例えば、インクジェット用紙などの浸透性を有する媒体)に水及び親水的な有機溶剤の浸透を抑制する浸透抑制剤(液滴化された浸透抑制剤を符号1で図示)を付与する。浸透抑制剤としては、溶媒に樹脂をエマルジョンの形で分散させた樹脂溶液、もしくは、溶媒に樹脂を溶解させた樹脂溶液が用いられる。溶媒には水又は有機溶媒が好適に用いられる。有機溶媒としては、メチルエチルケトン、石油類等の有機溶媒が好ましい。
The permeation suppression agent applying step shown in FIG. 1A is a permeation suppression agent (droplet formation) that suppresses the penetration of water and a hydrophilic organic solvent into the recording medium 16 (for example, a permeable medium such as inkjet paper). The permeation inhibitor thus prepared is indicated by
図1(a)に示す浸透抑制剤付与工程では、記録媒体16を加熱する加熱処理が含まれる。即ち、赤外線ヒータなどの加熱手段を用いて記録媒体16の温度T1を浸透抑制剤に含有している樹脂の最低造膜温度Tf1を超える温度にしておくことで、記録媒体16に付与された浸透抑制剤によって記録媒体16の画像形成面(図1の上側の面)に樹脂膜1Aが形成される。
The permeation suppression agent applying step shown in FIG. 1A includes a heat treatment for heating the
なお、記録媒体16の温度T1は、浸透抑制剤中の樹脂の最低造膜温度Tf1よりも10℃〜20℃高くするとよい。即ち、浸透抑制剤付与工程における記録媒体16の温度T1と、浸透抑制剤の樹脂の最低造膜温度Tf1との関係は、次式(1)を満たすことが好ましく、次式(2)を満たすことがより好ましい。
The temperature T 1 of the
T1>Tf1 …(1)
Tf1+20(℃)>T1>Tf1+10(℃) …(2)
記録媒体16の温度T1の調整は、記録媒体16を搬送する搬送基材(図3の記録媒体搬送部14)の下にヒータ等の発熱体を設置するといった方法や、記録媒体16の上面から熱風を当てる方法、赤外線ヒータ等を用いた方法などが考えられる。また、これらの方法を適宜組み合わせてもよい。
T 1 > T f1 (1)
T f1 +20 (° C.)> T 1 > T f1 +10 (° C.) (2)
Adjustment of the temperature T 1 of the
記録媒体16の種類(材質、厚み等)や環境温度によって記録媒体16の表面温度(T1)は変化するため、記録媒体16の表面温度を計測する計測部(図3の温度センサ31)を持つことによって記録媒体16の表面温度を計測し、その値を加熱部へフィードバックする機構を持つことが好ましい。
Since the surface temperature (T 1 ) of the
即ち、浸透抑制剤付与工程における記録媒体16の温度T1を検出し、検出結果に基づいて記録媒体16の温度が設定温度(温度範囲)となるように加熱手段を制御すると、記録媒体16の種類が変わった場合や環境温度が変化した場合でも、記録媒体16の温度が一定(範囲)に維持される。
That is, when detecting the temperature T 1 of the
浸透抑制剤の付与方法としては、インクジェット方式による打滴や(ノズル51から浸透抑制剤を微液滴化して打滴する態様を図1(a)に図示)、スプレー塗布、ローラ塗布等が好適に用いられる。インクジェット方式を適用する場合には、浸透抑制剤を後述する色材入りインクの打滴箇所及びその周辺のみに選択的に付与することができ、好適である。
As a method for applying the permeation suppressant, droplet ejection by an ink jet method (a mode in which the permeation inhibitor is atomized and ejected from the
また、図1(b)に示す処理液付与工程は、浸透抑制剤付与工程によって記録媒体16の表面に樹脂膜(浸透抑制剤に含有する樹脂が皮膜化された層)1Aが形成された後に、後述の色材入りインク(図1(c)に符号3で図示)中の色材(顔料もしくは染料)を凝集若しくは増粘させる成分を持つ物質(処理液;図1(b)に微液滴化した処理液2を図示)を付与する。
Further, the treatment liquid application step shown in FIG. 1B is performed after the resin film (the layer in which the resin contained in the permeation inhibitor) is formed on the surface of the
処理液の具体例として、インクと反応してインク中の色材を析出あるいは不溶化させる処理液や、インク中の色材を含む半固体状の物質(ゲル)を生成する処理液等が挙げられる。そして、インクと処理液との反応を引き起こす方法として、インク中のアニオン性の色材と処理液中のカチオン性の化合物を反応させる方法や、互いにpHの異なるインクと処理液を混合させることでインクのpHを変化させてインク中の顔料の分散破壊を起こし顔料を凝集させる方法、処理液中に含有する多価金属塩との反応によりインク中の顔料の分散破壊を起こし顔料を凝集させる方法などが挙げられる。 Specific examples of the treatment liquid include a treatment liquid that reacts with the ink to precipitate or insolubilize the color material in the ink, and a treatment liquid that generates a semi-solid substance (gel) containing the color material in the ink. . As a method for causing a reaction between the ink and the treatment liquid, a method in which an anionic coloring material in the ink and a cationic compound in the treatment liquid are reacted, or an ink having a different pH and a treatment liquid are mixed with each other. A method of causing pigment dispersion in the ink to cause dispersion destruction by changing the pH of the ink, and a method of causing dispersion dispersion of the pigment in the ink by reaction with a polyvalent metal salt contained in the treatment liquid to cause the pigment to agglomerate Etc.
処理液の付与方法としては、浸透抑制剤の付与方法同様に、インクジェット方式による打滴(ノズル51’から処理液を微液滴化して打滴する態様を図1(b)に図示)、スプレー塗布、ローラ塗布等が好適に用いられる。インクジェット方式を適用する場合には、処理液を後述する色材入りインクの打滴箇所及びその周辺のみに選択的に付与することができ、好適である。
As the method of applying the treatment liquid, as in the case of the method of applying the permeation inhibitor, droplet ejection by an ink jet method (a mode in which the treatment liquid is atomized and ejected from the
上述したように浸透抑制剤を予め付与している場所(樹脂膜1A上)に処理液を付与するため、処理液は記録媒体16の内部へ浸透しづらくなっている。なお、後述のインク中の色材成分が凝集した後に、記録媒体16(樹脂膜1A)と接着せず処理液層2A中に浮遊してしまうことを防止するために、処理液を付与した後に処理液中の溶媒を乾燥(蒸発)させて処理液層2Aを形成する処理液乾燥処理を含む態様が好ましい。
As described above, since the treatment liquid is applied to the place where the penetration inhibitor is previously applied (on the
処理液乾燥処理では、当該処理時の温度T3は、樹脂膜1Aに含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1未満の温度であることが好ましい。即ち、処理液の乾燥温度T3と浸透抑制剤に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1との関係は、次式(3)を満たしている。
In treatment liquid drying process, the temperature T 3 during the treatment is preferably a temperature lower than the glass transition temperature T g1 of the resin contained in the
T3<Tg1 …(3)
仮に、処理液の乾燥温度T3を浸透抑制剤に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1よりも高くすると、処理液を乾燥させるときに樹脂膜1Aに亀裂が生じたり、樹脂膜1Aに微細孔等が開いたりしてしまい、インクが打滴されたときにインク中の溶媒が記録媒体へ浸透し、その結果、記録媒体のカールを引き起こしてしまう。言い換えると、処理液乾燥処理時における加熱によって樹脂膜1Aが劣化してしまい、樹脂膜1Aの浸透抑制機能が低下してしまう。
T 3 <T g1 (3)
Assuming that higher than the glass transition temperature T g1 of resin containing a drying temperature T 3 of the processing solution to the permeation suppression agent, cracks or generated in the
上述した樹脂膜1Aの劣化を防止することができる処理液の好ましい乾燥方法としては、記録媒体16の表面に熱風や乾燥風を吹きつける方式が挙げられる。
As a preferable drying method of the treatment liquid that can prevent the above-described deterioration of the
図1(c)に示すインク打滴工程は、インクジェット方式で入力画像に対応したドットを形成するために、ノズル51”から樹脂を含有したインク液滴3を打滴する。即ち、予め処理液層2Aが形成された領域に対して画像データに応じてインク液滴3を打滴し、記録媒体16上に所望の画像を記録する。
In the ink droplet ejection process shown in FIG. 1C, ink droplets 3 containing resin are ejected from the
図1(c)には符号3Aで記録媒体16(処理液層2A)上に着弾したインク液滴を図示する。このインク液滴3Aと処理液層2Aが反応すると、インク凝集体(ドット)と溶媒に分離した状態が形成される。
FIG. 1 (c) shows an ink droplet landed on the recording medium 16 (
インク打滴工程の後に、記録媒体上に残留する溶媒を乾燥させるインク乾燥工程を含む態様が好ましい。インク乾燥工程では、赤外線ヒータなどの加熱手段(他の工程における加熱手段と同様の構成を適用可能)を用いて、インク打滴後の処理液とインクが反応してインク凝集体(ドット)と溶媒に分離した状態における溶媒を蒸発させる。インク乾燥工程における温度T4は、浸透抑制剤(樹脂膜1A)に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1よりも高くてもよい。
An embodiment including an ink drying step of drying a solvent remaining on the recording medium after the ink droplet ejection step is preferable. In the ink drying process, using a heating means such as an infrared heater (a configuration similar to the heating means in other processes can be applied), the treatment liquid after ink droplets reacts with the ink to form ink aggregates (dots). The solvent in a state separated into the solvent is evaporated. Ink temperature T 4 in the drying step may be higher than the glass transition temperature T g1 of the resin contained in the permeation suppression agent (
なお、インク乾燥工程に代えて又はインク乾燥工程と併用して、記録媒体16の表面に多孔質体などの液体吸収部材を接触させて、インク中の溶媒(記録媒体16上に残留する溶媒)を吸収除去する溶媒吸収工程を含む態様も好ましい。
In place of the ink drying step or in combination with the ink drying step, a liquid absorbing member such as a porous body is brought into contact with the surface of the
更に、記録媒体16上に形成された画像を定着させる定着工程を含む態様も好ましい。記録媒体16の表面(画像形成面)に加熱したローラ部材を接触させることによって、インク中に含有する樹脂及び浸透抑制剤中に含有する樹脂(ラテックス等)を溶融させ、インク(ドット3A)と浸透抑制剤(樹脂膜1A)及び浸透抑制剤と記録媒体16の密着力を得る。
Furthermore, an aspect including a fixing step for fixing an image formed on the
なお、浸透抑制剤に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1とインクに含有する樹脂のガラス転移点温度Tg2との関係は、次式(4)を満たすことが好ましい。 The relationship between the glass transition temperature T g1 of the resin contained in the permeation inhibitor and the glass transition temperature T g2 of the resin contained in the ink preferably satisfies the following formula (4).
Tg1<Tg2 …(4)
即ち、記録媒体16の表面構造は下面から順に、記録媒体16、樹脂膜1A、インク(色材及び樹脂)となっているので、画像記録が完了した後に、画像記録済みの記録媒体を重ねたときには。記録媒体16の最上面であるインクが、上に積み重ねられた記録媒体の裏面と接触する。このような場合に、浸透抑制剤に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1とインクに含有する樹脂のガラス転移点温度Tg2との関係が、Tg1>Tg2となっていると、インク中の樹脂が上に積み重ねられた記録媒体の裏面に貼り付いてしまう。
T g1 <T g2 (4)
That is, since the surface structure of the
更に、記録媒体16の密着性の観点からも、浸透抑制剤に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1とインクに含有する樹脂のガラス転移点温度Tg2が、上記式(4)の関係を満たすことが、より密着性が高いといえる。
Furthermore, from the viewpoint of adhesion of the
更にまた、凝集処理剤に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1とインク定着処理時の記録媒体16の温度T2は、次式(5)を満たし、インクに含有する樹脂のガラス転移点温度Tg2とインク定着処理時の記録媒体16の温度T2は、次式(6)を満たしている。
Furthermore, the temperature T 2 of the aggregation treatment the glass transition point of the resin containing the agent temperature T g1 and the ink fixing time of the
T2>Tg1 …(5)
T2>Tg2 …(6)
凝集処理剤に含有する樹脂のガラス転移点温度Tg1、インクに含有する樹脂のガラス転移点温度Tg2、インク定着処理時の記録媒体16の温度T2が上記式(5)、(6)を満たすことで、定着処理時にインクに含有する樹脂と凝集処理剤に含有する樹脂を適切に溶融させることができる。
T 2 > T g1 (5)
T 2 > T g2 (6)
The glass transition temperature T g1 of the resin contained in the aggregating agent, the glass transition temperature T g2 of the resin contained in the ink, and the temperature T 2 of the
〔評価実験の説明〕
次に、本願出願人によって実施された上述した画像形成方法における、カール防止、定着性、描画性(滲み、ドット浮遊)の評価実験について説明する。
[Explanation of evaluation experiment]
Next, an evaluation experiment of anti-curl, fixing property and drawing property (bleeding, dot floating) in the above-described image forming method performed by the applicant of the present application will be described.
<記録媒体>
本評価実験では、図1(a)〜(c)に図示した記録媒体16として、商品面「ユーライト」(日本製紙社製、秤量84.9g/m2)を用いた。
<Recording medium>
In this evaluation experiment, the product surface “Ulite” (manufactured by Nippon Paper Industries Co., Ltd., weighing 84.9 g / m 2 ) was used as the
<浸透抑制剤>
本評価実験では、浸透抑制剤として、浸透抑制剤Aと、浸透抑制剤Bを用いた。
<Penetration inhibitor>
In this evaluation experiment, the penetration inhibitor A and the penetration inhibitor B were used as the penetration inhibitor.
(浸透抑制剤A)
浸透抑制剤Aは、以下に示す処方によって作製した。
(Penetration inhibitor A)
The permeation inhibitor A was prepared according to the following formulation.
下記〔化1〕に示す構造の分散安定剤〔Q−1〕10g、酢酸ビニル100g及びアイソパーH(エクソン社製商品名)384gの混合溶液を窒素気流下で攪拌しながら温度70℃に加熱した。 A mixed solution of 10 g of the dispersion stabilizer [Q-1] having the structure shown in the following [Chemical Formula 1], 100 g of vinyl acetate and 384 g of Isopar H (trade name, manufactured by Exxon) was heated to a temperature of 70 ° C. while stirring in a nitrogen stream. .
重合開始剤として、2,2−アゾビス(イソバレロニトリル;略称A.I.V.N.)0.8gを加え、3時間反応した。重合開始剤を添加して20分後に白濁を生じ、反応温度は88℃まで上昇した。 As a polymerization initiator, 0.8 g of 2,2-azobis (isovaleronitrile; abbreviation AIVN) was added and reacted for 3 hours. 20 minutes after adding the polymerization initiator, white turbidity occurred, and the reaction temperature rose to 88 ° C.
更に、該重合開始剤を0.5g加え、2時間反応した後、温度を100℃まで上げ、2時間攪拌し、未反応の酢酸ビニルを留去した。冷却後、200メッシュのナイロン布を通し、得られた白色分散物は、重合率90%で平均粒径0.23μmの単分散性が良好なラテックスである。なお、該ラテックスの粒径は、粒子径計測装置CAPA−500(堀場製作所製)で測定した。 Further, 0.5 g of the polymerization initiator was added and reacted for 2 hours, and then the temperature was raised to 100 ° C. and stirred for 2 hours to distill off unreacted vinyl acetate. After cooling, it is passed through a 200-mesh nylon cloth, and the resulting white dispersion is a latex with a good monodispersity having a polymerization rate of 90% and an average particle size of 0.23 μm. The particle size of the latex was measured with a particle size measuring device CAPA-500 (manufactured by Horiba Seisakusho).
上記白色分散物(ラテックス)の一部を遠心分離機(回転数1×104r.p.m、回転時間60分)にかけて、沈降した樹脂粒子分を捕集し、乾燥し、該樹脂粒子分の重量平均分子量(Mw)とガラス転移点温度(Tg)、最低造膜温度(MFT)を測定した。Mw=2×105(ポリエチレン換算GPC値)、Tg=38℃、MFT=28℃であった。 A part of the white dispersion (latex) is subjected to a centrifuge (rotation speed: 1 × 10 4 rpm, rotation time: 60 minutes), and the precipitated resin particles are collected and dried. the weight average molecular weight of min (Mw) and glass transition temperature (T g), was measured minimum film-forming temperature (MFT). Mw = 2 × 10 5 (GPC value in terms of polyethylene), T g = 38 ° C., and MFT = 28 ° C.
(浸透抑制剤B)
浸透抑制剤Bは、以下に示す処方によって作成した。
(Penetration inhibitor B)
The permeation inhibitor B was prepared according to the formulation shown below.
下記〔化2〕に示す構造の分散安定剤〔Q−2〕15g、ベンジンメタクリレート75g、メチルアクリレート25g、3−メルカプトプロピオン酸メチル1.3g及びアイソパーH(エクソン社製商品名)552gの混合溶液を窒素気流下で攪拌しながら温度50℃に加熱した。 A mixed solution of 15 g of dispersion stabilizer [Q-2] having the structure shown in the following [Chemical Formula 2], 75 g of benzine methacrylate, 25 g of methyl acrylate, 1.3 g of methyl 3-mercaptopropionate and 552 g of Isopar H (trade name, manufactured by Exxon). Was heated to 50 ° C. with stirring under a nitrogen stream.
重合開始剤として、2,2アゾビス(2−シクロプロピルプロピオニトリル;略称A.C.P.P.)1.0gを加え、2時間反応した。更に、A.C.P.P.1.を0.8g加え2時間反応後、重合開始剤A.I.V.N.を0.8g加えた後、反応温度を75℃に設定し、3時間反応した。 As a polymerization initiator, 2,2 azobis (2-cyclopropylpropionitrile; abbreviation ACPP) 1.0 g was added and reacted for 2 hours. In addition, A. C. P. P. 1. 0.8 g of the reaction mixture was reacted for 2 hours. I. V. N. Was added, and the reaction temperature was set to 75 ° C. and reacted for 3 hours.
次いで、温度90℃に加温し、減圧度20〜30mmHg下に未反応単量体を留去した後、冷却し、200メッシュのナイロン布を通し、得られた白色分散物は、重合率98%で平均粒径0.20μmの単分散性が良好なラテックスである。なお、該ラテックスの粒径は、粒子径計測装置CAPA−500(堀場製作所製)で測定した。 Next, the mixture was heated to 90 ° C., the unreacted monomer was distilled off under a reduced pressure of 20 to 30 mmHg, cooled, and passed through a 200 mesh nylon cloth. The resulting white dispersion had a polymerization rate of 98. % And an average particle size of 0.20 μm is a latex having good monodispersibility. The particle size of the latex was measured with a particle size measuring device CAPA-500 (manufactured by Horiba Seisakusho).
該樹脂粒子分の重量平均分子量(Mw)は2×104(ポリエチレン換算GPC値)、ガラス転移点温度(Tg)は55℃、最低造膜温度(MFT)は43℃であった。 The weight average molecular weight (Mw) of the resin particles was 2 × 10 4 (GPC value in terms of polyethylene), the glass transition temperature (T g ) was 55 ° C., and the minimum film-forming temperature (MFT) was 43 ° C.
<顔料>
本評価実験に用いる顔料は以下のように作製した。
<Pigment>
The pigment used in this evaluation experiment was prepared as follows.
チバ・スペシャリティーケミカルズ社のCromophtal Jet Magenta DMQ(PR−122)10g、分散用ポリマー10.0g、グリセリン4.0g、及びイオン交換水26gを攪拌混合させて分散液を調製した。 A dispersion liquid was prepared by stirring and mixing 10 g of Chromium Jet Magenta DMQ (PR-122), Ciba Specialty Chemicals, 10.0 g of polymer for dispersion, 4.0 g of glycerin, and 26 g of ion-exchanged water.
次いで、超音波照射装置(SONICS社製 Vibra−cell VC−750、テーパーマイクロチップ:φ5mm、Ampitude:30%)を用いて、前述の分散液に、超音波を間欠照射(照射0.5秒/休止1.0秒)で2時間照射して顔料を更に分散させ、20質量%顔料分散液とした。 Next, using the ultrasonic irradiation apparatus (Vibra-cell VC-750 manufactured by SONICS, taper microchip: φ5 mm, Amplitude: 30%), the above-mentioned dispersion is intermittently irradiated with ultrasonic waves (irradiation 0.5 sec / irradiation). The pigment was further dispersed by irradiation for 2 hours at a rest of 1.0 second to obtain a 20% by mass pigment dispersion.
<インク>
本評価実験では、以下に組成を示すインクA,インクB,インクCを用いる。
<Ink>
In this evaluation experiment, ink A, ink B, and ink C having the following compositions are used.
(インクA)
顔料(マゼンダ) :4質量%
グリセリン(和光純薬製) :20質量%
ジエチレングリコール(和光純薬製):10質量%
オルフィンE1010(日信科学製):1質量%
イオン交換水 :残部
(インクB)
顔料(マゼンダ) :4質量%
ジョンクリル790(ジョンソンポリマー製):8質量部
グリセリン(和光純薬製) :20質量%
ジエチレングリコール(和光純薬製) :10質量%
オルフィンE1010(日信科学製) :1質量%
イオン交換水 :残部
なお、ジョンクリル790のDSC法によるガラス転移点温度(Tg)は、90℃である。
(Ink A)
Pigment (magenta): 4% by mass
Glycerin (made by Wako Pure Chemical Industries): 20% by mass
Diethylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries): 10% by mass
Olfin E1010 (Nisshin Kagaku): 1% by mass
Ion-exchanged water: remaining (ink B)
Pigment (magenta): 4% by mass
Jonkrill 790 (manufactured by Johnson Polymer): 8 parts by mass Glycerin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries): 20% by mass
Diethylene glycol (Wako Pure Chemical Industries): 10% by mass
Olfin E1010 (Nisshin Kagaku): 1% by mass
Ion-exchanged water: remainder The glass transition temperature (T g ) of Joncrill 790 by DSC method is 90 ° C.
(インクC)
顔料(マゼンダ) :4質量%
ジョンクリル537(ジョンソンポリマー製):8質量部
グリセリン(和光純薬製) :20質量%
ジエチレングリコール(和光純薬製) :10質量%
オルフィンE1010(日信科学製) :1質量%
イオン交換水 :残部
なお、ジョンクリル537のDSC法によるガラス転移点温度(Tg)は、40℃である。
(Ink C)
Pigment (magenta): 4% by mass
Jonkrill 537 (manufactured by Johnson Polymer): 8 parts by mass Glycerin (manufactured by Wako Pure Chemical Industries): 20% by mass
Diethylene glycol (Wako Pure Chemical Industries): 10% by mass
Olfin E1010 (Nisshin Kagaku): 1% by mass
Ion-exchanged water: remainder The glass transition temperature (T g ) of Joncrill 537 by DSC method is 40 ° C.
<処理液>
本評価実験では、以下の組成を有する処理液(図1中、処理液1と記載)を用いる。
<Processing liquid>
In this evaluation experiment, a treatment liquid (described as
クエン酸(和光純薬製) :15質量部
オルフィンE1010(日信科学製) :1質量%
イオン交換水 :残部
<実験方法>
(樹脂膜の形成)
先ず、上述した浸透抑制剤を、No.2のコーティングロッドを用いて記録媒体に塗布する。浸透抑制剤の塗布時には、記録媒体をホットプレート上に置いて、所定の温度(35℃、40℃、60℃)になるようにホットプレートの温度調節を行った。なお、加熱なしを20℃とした。
Citric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries): 15 parts by mass Orphine E1010 (manufactured by Nissin Kagaku): 1% by mass
Ion-exchanged water: the remainder
(Formation of resin film)
First, the above-described penetration inhibitor is No. The
記録媒体に浸透抑制剤を塗布した後に、ドライヤーを用いて浸透抑制剤が塗布された記録媒体に熱風を3秒間あてて、アイソパーHを蒸発させた。
(処理液層の形成) A5サイズにカットした記録媒体に処理液をベタ打滴する。処理液が全面に打滴された記録媒体は、所定の温度(35℃、50℃)で乾燥処理を施した。
After the penetration inhibitor was applied to the recording medium, hot air was applied to the recording medium to which the penetration inhibitor was applied using a dryer for 3 seconds to evaporate Isopar H.
(Formation of treatment liquid layer) The treatment liquid is solidly ejected onto a recording medium cut to A5 size. The recording medium on which the treatment liquid was deposited on the entire surface was dried at a predetermined temperature (35 ° C., 50 ° C.).
(インク打滴)
処理液層が形成された記録媒体上にインクAをベタ打滴した。同様に、処理液層が形成された記録媒体にインクBをベタ打滴し、更に、処理液層が形成された記録媒体16にインクCをベタ打滴した。インク打滴のドット密度は1200dpi×1200dpi、インクの打滴量(インク1滴の体積)は4plである。
(Ink droplet)
The ink A was solidly deposited on the recording medium on which the treatment liquid layer was formed. Similarly, the ink B was solidly deposited on the recording medium on which the treatment liquid layer was formed, and the ink C was further solidly ejected on the
(インク乾燥処理、定着処理)
インク打滴が終了すると、70℃を3秒間付与してインクを乾燥させた。更に、80℃で定着処理を行った。
(Ink drying process, fixing process)
When the ink ejection was completed, the ink was dried by applying 70 ° C. for 3 seconds. Further, a fixing process was performed at 80 ° C.
<評価結果>
上述した工程(処理)を経て記録媒体上にベタ画像を記録した後に、記録媒体16のカール、定着性の評価を行った。また、画像内容を変えて描画性(滲み、色材の浮遊)の評価を行った。
<Evaluation results>
After the solid image was recorded on the recording medium through the above-described steps (processes), the curling and fixing properties of the
図2に本評価実験の実験条件及び評価結果を示す。なお、図2中、No.1は、浸透抑制剤及び処理液を付与せずに画像記録を行ったものであり、No.2は、浸透抑制剤の付与を行わず、処理液の付与を行って画像記録を行ったものである。 FIG. 2 shows experimental conditions and evaluation results of this evaluation experiment. In FIG. No. 1 was obtained by performing image recording without applying a permeation inhibitor and a treatment liquid. In No. 2, image recording was performed by applying the treatment liquid without applying the penetration inhibitor.
(カール)
記録媒体16の4つの頂点の浮き上がり高さを測定し、4つの算術平均(4点の浮き上がり高さの合計/4)をカール指標値とした。カール指標値が0.5cm未満の場合を○、0.5cm以上1.0cm未満の場合を△、1.0cm以上2.0cm未満の場合を▲、2.0cm以上の場合を×とした。なお、記録媒体16の中央付近が盛り上がるようにカールした場合には、記録媒体16をひっくり返して4つの頂点がそり上がるように(上側を向くように)して測定を行った。
(curl)
The floating heights of the four vertices of the
図2に示すように、浸透抑制剤を付与するとともに、浸透抑制剤の付与時に記録媒体を加熱したとき(T1:35℃〜60℃)には、カール指標値は2.0cm未満(評価○、△、▲)となり、記録媒体のカールを抑制する効果を得ることができた。言い換えると、浸透抑制剤を付与しない場合(No.1,2)や、浸透抑制剤を付与しても記録媒体を加熱せずに浸透抑制剤を皮膜化しない場合(No.3,5,8,11,15,20)には、許容することができない大きなカールが発生し(評価×)、カール抑制効果を得ることができなかった。 As shown in FIG. 2, when the penetration inhibitor is applied and the recording medium is heated at the time of application of the penetration inhibitor (T 1 : 35 ° C. to 60 ° C.), the curl index value is less than 2.0 cm (evaluation) (Circle), (triangle | delta), (triangle | delta)) It was able to acquire the effect which suppresses the curl of a recording medium. In other words, when the penetration inhibitor is not applied (No. 1, 2), or when the penetration inhibitor is applied, the recording medium is not heated without heating the recording medium (No. 3, 5, 8). , 11, 15, 20), an unacceptable large curl was generated (Evaluation ×), and the curl suppressing effect could not be obtained.
また、浸透抑制剤付与時の記録媒体の温度T1を浸透抑制剤中の樹脂の最低造膜温度Tf1を超える温度とした場合には(T1>Tf1)、カール指標値は1.0cm未満となり(評価○、△)、より高いカール抑制効果を得ることができた。 Further, when the temperature T 1 of the recording medium at the time of applying the penetration inhibitor is set to a temperature exceeding the minimum film- forming temperature T f1 of the resin in the penetration inhibitor (T 1 > T f1 ), the curl index value is 1. It became less than 0 cm (evaluation (circle), (triangle | delta)), and the higher curl suppression effect was able to be acquired.
なお、処理液の乾燥温度T3を浸透抑制剤中の樹脂のガラス転移点温度Tg1未満の温度とした場合には(T3<Tg1)、カール指標値は0.5cm未満となり(評価○)、更に、高いカール抑制効果を得ることができた。 Incidentally, in the case of a drying temperature T 3 to a temperature below the glass transition temperature T g1 of the resin in the permeation suppression agent of the treatment liquid (T 3 <T g1), the curl index value becomes less than 0.5 cm (Evaluation (Circle)) Furthermore, the high curl suppression effect was able to be acquired.
即ち、図2に示すように、ガラス転移点温度Tgが38℃の樹脂を浸透抑制剤に含有する場合には、処理液の乾燥温度(処理液乾燥処理時の記録媒体の温度)T3を38℃未満(本評価実験では35℃)とすることで、処理液乾燥処理時に樹脂膜(図1参照)の亀裂等の破損が防止される。したがって、樹脂膜の破損箇所から浸入したインクが記録媒体に浸透することが防止され、より高いカール抑制効果を得ることができる。 That is, as shown in FIG. 2, when a resin having a glass transition temperature Tg of 38 ° C. is contained in the permeation suppressant, the drying temperature of the processing liquid (the temperature of the recording medium during the processing liquid drying process) T 3 By setting the temperature to less than 38 ° C. (35 ° C. in this evaluation experiment), breakage such as cracks in the resin film (see FIG. 1) during the treatment liquid drying treatment is prevented. Therefore, it is possible to prevent the ink that has entered from the damaged portion of the resin film from penetrating into the recording medium, and to obtain a higher curl suppressing effect.
(定着性)
上記カール評価で用いた記録媒体の画像形成面(ベタ画像が形成されている面)を印字されていない記録媒体で10回(往復)こすり、印字されている記録媒体(こすられた記録媒体)と印字されていない記録媒体(こすった記録媒体)のそれぞれ接触面を目視で観察した。
(Fixability)
The image forming surface (surface on which the solid image is formed) of the recording medium used in the curl evaluation is rubbed 10 times (reciprocating) with an unprinted recording medium, and the printed recording medium (rubbed recording medium) And the contact surfaces of the recording medium (rubbed recording medium) not printed were visually observed.
こすった記録媒体に色材が付着せず、こすられた記録媒体の画像が劣化していない場合を○、こすった記録媒体には色材が付着したが、こすられた記録媒体の画像は劣化していない場合を△、こすった記録媒体にはこすられた記録媒体の画像(色材)がわずかに付着した場合を▲、こすられた記録媒体よりもこすった記録媒体のほうが色材の濃度が濃い場合を×とした。 ○ When the color material does not adhere to the rubbed recording medium and the image of the rubbed recording medium is not deteriorated, the color material adheres to the rubbed recording medium, but the image of the rubbed recording medium deteriorates △ when not rubbed, ▲ when the image (color material) of the rubbed recording medium slightly adheres to the rubbed recording medium, rubbed recording medium than the rubbed recording medium concentration of the color material X is marked when X is dark.
図2に示すように、浸透抑制剤を付与した後に、処理液及びインクを打滴して画像記録を行い、更に、定着温度(定着処理時の記録媒体の温度)T2を浸透抑制剤中の樹脂のガラス転移点温度Tg1を超える温度とした場合には(T2>Tg1)、良好な定着性が得られた(評価○、△、▲)。 As shown in FIG. 2, after applying a permeation inhibitor, the recording liquid and ink are ejected to record an image, and the fixing temperature (the temperature of the recording medium during the fixing process) T 2 is set in the permeation inhibitor. When the temperature was higher than the glass transition temperature T g1 of the resin (T 2 > T g1 ), good fixability was obtained (evaluation ○, Δ, ▲).
更に、定着温度T2がインク中の樹脂のガラス転移点温度Tg2(図2中、インクB;Tg2=90℃、インクC;Tg2=40℃)を超える温度の場合には(T2>Tg2)、良好な定着性が得られた(評価○)。 Further, when the fixing temperature T 2 exceeds the glass transition temperature T g2 of the resin in the ink (in FIG. 2, ink B; T g2 = 90 ° C., ink C; T g2 = 40 ° C.) (T 2 > T g2 ) and good fixability was obtained (evaluation ○).
即ち、定着温度T2を浸透抑制剤中の樹脂のガラス転移点温度Tg1を超える温度とすることで(T2>Tg1)、浸透抑制剤中の樹脂による樹脂層と色材(インクに含有する樹脂)との密着性が向上し、記録媒体に対する画像の良好な定着性を得ることができる。更に、定着温度T2をインク中の樹脂のガラス転移点温度Tg2を超える温度とすることで(T2>Tg2)、色材内部の凝集性(色材内部の強度)が向上し、記録媒体に対する画像のより高い定着性を得ることができる。 That is, by setting the fixing temperature T 2 to a temperature exceeding the glass transition temperature T g1 of the resin in the penetration inhibitor (T 2 > T g1 ), the resin layer and the color material (in the ink) of the resin in the penetration inhibitor Adhesiveness to the resin contained) is improved, and good fixability of the image to the recording medium can be obtained. Further, by setting the fixing temperature T 2 to a temperature exceeding the glass transition temperature T g2 of the resin in the ink (T 2 > T g2 ), the cohesiveness inside the color material (strength inside the color material) is improved. Higher fixability of the image to the recording medium can be obtained.
(滲み)
滲みの評価では、1200dpiのライン(線画)をシングルパスで印字し、当該ラインの状態を目視(顕微鏡で拡大)で確認した。
(Bleed)
In the evaluation of bleeding, a 1200 dpi line (line drawing) was printed in a single pass, and the state of the line was visually confirmed (enlarged with a microscope).
ライン幅の不均一、ライン切れ、液たまりが認めらない場合を○、ラインの中に液たまりは認められないが、ラインの端部がぎざついた場合(ラインの端部に幅不均一が認められた場合)を△、ライン幅の不均一、ライン切れ、液たまりが認められた場合を×とした。 ○ If the line width is uneven, no line breaks, or no liquid pool is observed, no liquid pool is observed in the line, but if the line end is jagged (the width of the line end is uneven) (When recognized) was marked with Δ, and when the line width was not uniform, the line was cut off, and the liquid pool was recognized as x.
図2に示すように、浸透抑制剤を付与した場合には、滲みのない良好なラインを得ることができた(評価○)。一方、浸透抑制剤を付与しない場合には、更に処理液を付与しない場合(No.1)は評価×であり、処理液を付与した場合(No.2)は評価△であった。 As shown in FIG. 2, when the penetration inhibitor was applied, a good line without bleeding could be obtained (evaluation ◯). On the other hand, in the case where the penetration inhibitor was not applied, the case where the treatment liquid was not further applied (No. 1) was evaluated as x, and the case where the treatment liquid was applied (No. 2) was evaluation Δ.
即ち、浸透抑制剤を付与しない場合には、記録媒体へインクが浸透した結果、滲みが発生する。また、浸透抑制剤を付与せずに処理液を付与した場合にも、処理液の作用によってインクの記録媒体への浸透はある程度抑制されるが、処理液が記録媒体へ浸透するので、滲みが発生する。 That is, when no penetration inhibitor is applied, bleeding occurs as a result of ink permeating into the recording medium. In addition, even when the treatment liquid is applied without applying the permeation inhibitor, the penetration of the ink into the recording medium is suppressed to some extent by the action of the treatment liquid, but the treatment liquid penetrates into the recording medium, so that bleeding occurs. appear.
(色材浮遊)
色材浮遊(色材移動)の評価では、150dpi間隔の格子パターンをシングルパスで印字し、ドット間隔のずれが3%(5.1μm)未満の場合を○、ドット間隔のずれが3%(5.1μm)以上の場合を×とした。
(Color material floating)
In the evaluation of the color material floating (color material movement), a grid pattern with an interval of 150 dpi is printed in a single pass, the dot interval deviation is less than 3% (5.1 μm), and the dot interval deviation is 3% ( The case of 5.1 μm) or more was marked as x.
図2に示すように、処理液を付与し、更に、処理液を乾燥させた場合には(No.6〜No.23)、色材移動が抑制された。一方、処理液を付与しない場合(No.1)や処理液を付与しても乾燥させない場合(No.2〜No.5)には、色材の移動が発生する。 As shown in FIG. 2, when the treatment liquid was applied and the treatment liquid was further dried (No. 6 to No. 23), the color material movement was suppressed. On the other hand, when the treatment liquid is not applied (No. 1) or when the treatment liquid is not dried even when the treatment liquid is applied (No. 2 to No. 5), the color material moves.
(まとめ)
(1)樹脂を含有する浸透抑制剤を記録媒体に付与し、記録媒体(浸透抑制剤)を加熱して樹脂膜を形成することで、記録媒体のカールを抑制することができる。
(Summary)
(1) By applying a permeation inhibitor containing a resin to a recording medium and heating the recording medium (penetration inhibitor) to form a resin film, curling of the recording medium can be suppressed.
(2)浸透抑制剤付与時の記録媒体の温度(浸透抑制剤中の樹脂を皮膜化するときの温度)T1と当該樹脂の最低造膜温度Tf1との関係をT1>Tf1とすることで、良好な樹脂膜が形成され、高いカール抑制効果を得ることができる。 (2) The relationship between the temperature of the recording medium at the time of applying the penetration inhibitor (temperature at which the resin in the penetration inhibitor is formed into a film) T 1 and the minimum film- forming temperature T f1 of the resin is expressed as T 1 > T f1 By doing so, a good resin film is formed, and a high curl suppressing effect can be obtained.
(3)処理液乾燥温度T3と浸透抑制剤中の樹脂のガラス転移点温度Tg1との関係をT3>Tg1とすることで、樹脂膜の破損が防止され、高いカール抑制効果を得ることができる。 (3) the treatment liquid drying temperature T 3 and the relation between the glass transition temperature T g1 of the resin in the permeation suppression agent With T 3> T g1, prevents breakage of the resin film, a high curl suppression effect Obtainable.
(4)定着温度T2と浸透抑制剤中の樹脂のガラス転移点温度Tg1との関係をT2>Tg1とすることで、樹脂膜と色材(インク中の樹脂)の密着性が向上し、記録媒体に対する好ましい画像の定着性を得ることができる。 (4) the relationship between the fixing temperature T 2 and the glass transition temperature T g1 of the resin in the permeation suppression agent With T 2> T g1, adhesion between the resin film and the coloring material (resin in the ink) It is possible to improve the image fixing property with respect to the recording medium.
(5)定着温度T2とインク中の樹脂のガラス転移点温度Tg2との関係をT2>Tg2とすることで、色材内部の凝集性(強度)が向上し、記録媒体に対する好ましい画像の定着性を得ることができる。 (5) the relationship between the fixing temperature T 2 and the glass transition temperature T g2 of the resin in the ink by the T 2> T g2, improved colorant internal cohesion (strength), preferably to the recording medium Image fixability can be obtained.
(6)処理液を付与し、更に、処理液を加熱して乾燥させると(処理液層を形成すると)、滲み及び色材の移動が防止される。 (6) When the treatment liquid is applied and the treatment liquid is heated and dried (when the treatment liquid layer is formed), bleeding and movement of the coloring material are prevented.
本評価実験に用いた浸透抑制剤は、溶媒としてアイソパーH(イソパラフィン系溶媒)を用いたので、インクジェット方式による浸透抑制剤の付与(打滴)が可能である。したがって、浸透抑制剤中の樹脂による樹脂膜を記録媒体上に選択的に形成することができ、例えば、画像が形成される領域(画像領域:インクが付与される領域)のみに樹脂膜を形成すれば、当該樹脂層による画像が形成されない非画像部(インクが付与されない領域)の質感の変化(光沢の変化、色味の変化)が防止される。 Since the penetration inhibitor used in this evaluation experiment used Isopar H (isoparaffinic solvent) as a solvent, the penetration inhibitor can be applied (droplet ejection) by the ink jet method. Therefore, a resin film made of a resin in a permeation inhibitor can be selectively formed on a recording medium. For example, a resin film is formed only in a region where an image is formed (image region: region where ink is applied). By doing so, it is possible to prevent a change in texture (a change in gloss and a change in color) in a non-image part (an area where no ink is applied) where an image is not formed by the resin layer.
〔装置構成〕
次に、図1(a)〜(c)に示した画像形成方法が適用される画像形成装置(インクジェット記録装置)について説明する。図3は本例に示すインクジェット記録装置10の全体構成図である。
〔Device configuration〕
Next, an image forming apparatus (inkjet recording apparatus) to which the image forming method shown in FIGS. 1A to 1C is applied will be described. FIG. 3 is an overall configuration diagram of the ink
図3に示すように、インクジェット記録装置10は、CMYK各色に対応するヘッド12C,12M,12Y,12Kを含むインク打滴部12から、記録媒体搬送部14によって所定の記録媒体搬送方向Aに搬送される記録媒体16に対して、CMYK各色のインクを打滴して所望のカラー画像を記録するオンデマンド方式の画像形成装置である。
As shown in FIG. 3, the ink
インクジェット記録装置10は、浸透抑制剤(図1(a)参照)を記録媒体16に付与する浸透抑制剤付与部18と、浸透抑制剤付与時の記録媒体16を加熱するヒータ19と、浸透抑制剤中の溶媒を乾燥させる浸透抑制剤乾燥部20と、乾燥処理が施された樹脂膜(浸透抑制剤膜;図1(a),(b)参照)に処理液を付与する処理液付与部22と、処理液中の溶媒を乾燥させる処理液乾燥部24と、上述したインク打滴部12と、記録媒体16上のインク中の溶媒を乾燥させるインク乾燥部26と、インク色材を記録媒体16に定着させる処理を施す定着加圧部28と、を含んで構成されている。
The ink
記録媒体搬送部14に保持された記録媒体16は図3における左から右へ搬送され、先ず浸透抑制剤付与部18から浸透抑制剤が付与される。本例では、記録媒体搬送部14の浸透抑制剤付与部18の直下にヒータ19を内蔵し、浸透抑制剤の付与直前、浸透抑制剤付与中及び浸透抑制剤付与直後の記録媒体16に加熱処理を施し、浸透抑制剤中の樹脂によって記録媒体16の画像形成面に樹脂膜(浸透抑制膜)を形成するように構成されている。
The
また、該ヒータ19の加熱領域には記録媒体16の温度(記録媒体16の画像形成面の温度)を検出する温度センサ31が設けられて、温度センサ31の検出結果に基づいて記録媒体16の温度が一定範囲内になるように、ヒータ19が制御される。温度センサ31は非接触型の温度センサが好適に用いられる。
Further, a
ヒータ19には赤外線ヒータが好適に用いられる。なお、ヒータ19の配置は図3の配置に限定されず、記録媒体16に付与された浸透抑制剤中の樹脂によって、処理液が打滴されるまでに樹脂膜が形成されればよく、浸透抑制剤付与部18の記録媒体搬送方向上流側に配置されていてもよいし、浸透抑制剤付与部18の記録媒体搬送方向下流側に配置されていてもよい。また、記録媒体搬送方向上流側から下流側にわたって広範囲に配置されていてもよい。
An infrared heater is preferably used as the
本例では、記録媒体搬送部14にヒータ19を内蔵する態様を例示したが、ヒータ19を記録媒体16の画像形成面に対向するように配置してもよい。また、ヒータ19に代わり、記録媒体16に乾燥風や熱風を吹きつける方式で記録媒体16を加熱してもよいし、ヒータ19と送風による加熱を併用してもよい。
In this example, the aspect in which the
その後、浸透抑制剤付与部18の記録媒体搬送方向下流側に設けられる浸透抑制剤乾燥部20によって浸透抑制剤の乾燥処理が施される。
Thereafter, a permeation inhibitor drying process is performed by a permeation
浸透抑制剤の乾燥処理の後に、浸透抑制剤乾燥部20の記録媒体搬送方向下流側に設けられる処理液付与部22から処理液が付与され、更に、処理液付与部22の記録媒体搬送方向下流側に設けられる処理液乾燥部24によって処理液の乾燥処理が施される。乾燥処理が施された処理液は、固体状の処理液層(図1(c)参照)となる。
After the permeation suppression agent drying process, a processing liquid is applied from a processing
記録媒体16に樹脂膜及び処理液層が形成されると、処理液乾燥部24の記録媒体搬送方向下流側に設けられるインク打滴部12から画像データに応じてインク液滴が打滴され、インク打滴部12の記録媒体搬送方向下流側に設けられるインク乾燥部26によってインクの乾燥処理が施される。
When the resin film and the treatment liquid layer are formed on the
記録媒体搬送部14には、複数のローラに巻き掛けられた無端状のベルトの表面に記録媒体16を保持して搬送するベルト搬送や、ドラムの外周面に記録媒体16を保持し、ドラムを所定の回動方向に回動させてドラムの外周面上で記録媒体16を搬送するドラム搬送などの方式が好適に用いられる。また、記録媒体搬送部14に記録媒体16を保持する方式には、エアの吸引によるエア吸着、静電気による静電吸着、用紙の端部をニップ保持する方式などの様々な方式を適用することができる。
The recording
本例の浸透抑制剤付与部18及び処理液付与部22にはインクジェット方式(インクジェットヘッド)が好適に用いられる。もちろん、インクジェット方式に代わり、塗布ローラ等の塗布部材による塗布方式やスプレー方式などの方式を適用してもよい。
An ink jet method (ink jet head) is suitably used for the permeation suppression
本例の各乾燥部には共通の構成が適用される。即ち、本例に示す各乾燥部では、媒体上方から(記録媒体16の画像形成面側から)乾燥処理が施される。乾燥処理は赤外線乾燥と乾燥風の併用が好ましい。また、インク中の溶媒の乾燥に代わり、もしくは乾燥と併用して、多孔質ローラによる溶媒吸収を行ってもよい。また、記録媒体16を保持する構造体(例えば、ベルトやドラムの内部)にヒータを内蔵する態様を適用することも可能である。
A common configuration is applied to each drying unit in this example. That is, in each drying section shown in this example, a drying process is performed from above the medium (from the image forming surface side of the recording medium 16). The drying treatment is preferably a combination of infrared drying and drying air. Further, solvent absorption by a porous roller may be performed instead of or in combination with drying of the solvent in the ink. Further, it is possible to apply a mode in which a heater is incorporated in a structure (for example, inside a belt or a drum) that holds the
インクの打滴量は浸透抑制剤の打滴量や処理液の打滴量よりも多くなるので、インク打滴部12の後段に設けられるインク乾燥部26は、他の乾燥処理部よりも容量を大きくし、強力に乾燥させるように構成する態様が好ましい。
Since the ink droplet ejection amount is greater than the droplet ejection amount of the permeation inhibitor and the treatment liquid droplet ejection amount, the
インク乾燥部26の記録媒体搬送方向下流側に設けられる定着加圧部28では、色材凝集体に対して、0.5〜2.0MPa程度の圧力とT2(=70〜100℃)程度の加熱をかけ、インク中の分散ポリマー(樹脂成分)を溶融させ、記録媒体16(図1(a),(b)に図示する樹脂膜1A)との密着を強化することが好ましい。即ち、定着加圧部28にはヒータ(不図示)を内蔵した押圧ローラが好適に用いられる。なお、ヒータ部分を記録媒体搬送部14に内蔵することも可能である。
In the fixing
定着加圧部28の記録媒体搬送方向には、センサ30が設けられている。センサ30は、記録媒体16に記録された画像を撮像する撮像素子(CCD)を含んで構成される。本例のインクジェット記録装置10では、センサ30による撮像結果に基づいて、インク打滴部12の色ごとに異常(インクの吐出異常)の有無が判断される。
A
センサ30は、カラー画像を読み取り可能に構成されている。例えば、RGBの各色に対応したフィルタRGBの各色に対応したセンサを別個に備えてもよいし、所定の配列で並べられたRGBの各色に対応したカラーフィルタを備える構成でもよい。また、撮像素子を1列に並べたラインセンサを用いてもよいし、撮像素子を2次元状に並べたエリアセ ンサを用いてもよい。
The
図示は省略するが、インクジェット記録装置10には、記録媒体搬送部14に記録媒体16を供給する給紙部が設けられている。複数種類の用紙(記録媒体)を利用可能な構成にした場合(記録媒体16が収容されるマガジンを複数備える場合)、紙の種類情報を記録したバーコード或いは無線タグなどの情報記録体を各マガジンに取り付け、その情報記録体の情報を所定の読取装置によって読み取ることで、使用される記録媒体の種類(メディア種)を自動的に判別し、メディア種に応じて適切なインク吐出及び処理液付与、浸透抑制剤の付与を実現するようにインク吐出制御及び処理液付与制御、浸透抑制剤付与制御を行うことが好ましい。
Although not shown, the ink
なお、ロール状に巻かれた長尺の連続用紙等を用いる場合には、浸透抑制剤付与部18の前段に記録媒体16を所定の長さにカットするカッターが設けられている。裁断用のカッターの構成例を挙げると記録媒体16の幅以上の長さを有する固定刃と、該固定刃に沿って移動する丸刃とから構成され、印字裏面側に固定刃が設けられ、記録媒体16の搬送路を挟んで印字面側に丸刃が配置される構成が挙げられる。
In addition, when using a long continuous paper wound in a roll shape, a cutter that cuts the
また、図示は省略するが、インクジェット記録装置10には、インク打滴部12の各ヘッド12C,12M,12Y,12Kにインクを供給するインク貯蔵/装填部を備えている。インク貯蔵/装填部は、各ヘッド12C,12M,12Y,12Kに対応する色のインクを貯蔵するインク供給タンク(図8に符号60で図示)を有し、各色のインクは所要のインク流路を介して各ヘッド12C,12M,12Y,12Kと連通されている。また、インク貯蔵/装填部は、インク残量が少なくなるとその旨を報知する報知手段(表示手段、警告音発生手段)を備えるとともに、色間の誤装填を防止するための機構を有する部材が用いられる。
Although not shown, the ink
なお、上述したインク貯蔵/装填部と同様に、浸透抑制剤付与部18に対して浸透抑制剤を供給する構成を備えるとともに、処理液付与部22に対して処理液を供給する構成を備えている。また、本例に示すインクジェット記録装置10は上述した構成以外にも、記録媒体搬送部14の用紙を保持する面の汚れを除去するクリーニング処理部や、用紙搬送路上における記録媒体16の位置を検出する位置検出センサ、インク打滴部12の周辺など装置各部の温度を検出する温度センサ、画像記録後の記録媒体16を装置外部に排出する排紙部、上述した各部を用紙搬送路上と所定の退避位置との間を移動させる移動機構などを備えている。
Similar to the above-described ink storage / loading unit, it has a configuration for supplying the permeation suppression agent to the permeation suppression
〔印字部の説明〕
次に、インク打滴部12について詳説する。図4に示すように、インク打滴部12の各ヘッド12C,12M,12Y,12Kは、記録媒体16における画像記録領域の最大幅に対応する長さを有し、そのインク吐出面には画像記録領域の全幅にわたりインク吐出用のノズル(図5に符号51で図示)が複数配列されたフルライン型のヘッドとなっている。
[Description of printing section]
Next, the
ヘッド12C,12M,12Y,12Kは、記録媒体16の搬送方向(副走査方向;符号Aで図示)に沿って上流側からシアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y),黒(K)の色順に配置され、それぞれのヘッド12C,12M,12Y,12Kが記録媒体搬送方向と直交する方向(主走査方向)に延在するように固定設置される。
The
記録媒体16の全幅をカバーするノズル列を有するフルライン型のヘッドを各色インクに対してそれぞれ設ける構成によれば、記録媒体搬送方向について、記録媒体16とインク打滴部12の各ヘッド12C,12M,12Y,12Kとを相対的に移動させる動作を1回行うだけで(即ち、1回の副走査で)、記録媒体16の画像記録領域に画像を形成することができる。これにより、ヘッド12C,12M,12Y,12Kが記録媒体搬送方向と直交する主走査方向に往復動作するシリアル(シャトル)型ヘッドに比べて高速印字が可能であり、プリント生産性を向上させることができる。
According to the configuration in which the full line type head having the nozzle row covering the entire width of the
本例では、CMYKの標準色(4色)の構成を例示したが、インク色や色数の組み合わせについては本実施形態に限定されず、必要に応じて淡インク、濃インク、特別色インクを追加してもよい。例えば、ライトシアン、ライトマゼンタなどのライト系インクを吐出するインクヘッドを追加する構成も可能であり、各色ヘッドの配置順序も特に限定はない。 In this example, the configuration of CMYK standard colors (four colors) is illustrated, but the combination of ink colors and the number of colors is not limited to this embodiment, and light ink, dark ink, and special color ink are used as necessary. May be added. For example, it is possible to add an ink head that discharges light-colored ink such as light cyan and light magenta, and the arrangement order of the color heads is not particularly limited.
〔ヘッドの構造〕
次に、ヘッド12C,12M,12Y,12Kの構造について詳説する。ヘッド12C,12M,12Y,12Kの構造は共通しているので、以下、これらを代表して符号50によってヘッドを示す。なお、浸透抑制剤付与部18に含まれるインクジェットヘッド(浸透抑制剤ヘッド)及び処理液付与部22に含まれるインクジェットヘッド(処理液ヘッド)にもヘッド50と同様の構成を適用することができるので、本例のインクジェット記録装置10に含まれるインクジェットヘッドについて、ヘッド12C,12M,12Y,12Kを用いて説明する。
[Head structure]
Next, the structure of the
図5(a)はヘッド50の構造例を示す平面透視図であり、図5(b)はその一部の拡大図である。また、図5(c)はヘッド50の他の構造例を示す平面透視図、図6はインク室ユニットの立体的構成を示す断面図(図5(a),(b)中の5−5線に沿う断面図)である。
FIG. 5A is a plan perspective view showing an example of the structure of the
記録媒体16上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ヘッド50におけるノズルピッチを高密度化する必要がある。本例のヘッド50は、図5(a),(b)に示すように、インク滴の吐出孔であるノズル51と、各ノズル51に対応する圧力室52等からなる複数のインク室ユニット53を千鳥でマトリクス状に(2次元的に)配置させた構造を有し、これにより、ヘッド長手方向(副走査方向)に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔(投影ノズルピッチ)の高密度化を達成している。
In order to increase the dot pitch formed on the
主走査方向に記録媒体16の全幅に対応する長さにわたり1列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。例えば、図5(a)の構成に代えて、図5(c)に示すように、複数のノズル51が2次元に配列された短尺のヘッドモジュール50’を千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで記録媒体16の全幅に対応する長さのノズル列を有するラインヘッドを構成してもよい。また、図示は省略するが、短尺のヘッドモジュールを一列に並べてラインヘッドを構成してもよい。
The form in which one or more nozzle rows are configured in the main scanning direction over a length corresponding to the entire width of the
各ノズル51に対応して設けられている圧力室52は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル51と供給口54が設けられている。図6に示すように、各圧力室52は供給口54を介して共通流路55と連通されている。共通流路55はインク供給源たるインク供給タンク(図6中不図示、図8に符号60で図示)と連通しており、該インク供給タンクから供給されるインクは図6の共通流路55を介して各圧力室52に分配供給される。
The
圧力室52の天面を構成し共通電極と兼用される振動板56には個別電極57を備えた圧電素子58が接合されており、個別電極57に駆動電圧を印加することによって圧電素子58が変形してノズル51からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路55から供給口54を通って新しいインクが圧力室52に供給される。
A
かかる構造を有するインク室ユニット53を図7に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。
As shown in FIG. 7, the
即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット53を一定のピッチdで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチPはd×cosθとなり、主走査方向については、各ノズル51が一定のピッチPで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が1インチ当たり2400個(2400ノズル/インチ)におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。
That is, with a structure in which a plurality of
なお、印字可能幅の全幅に対応した長さのノズル列を有するフルラインヘッドで、ノズルを駆動する時には、(1)全ノズルを同時に駆動する、(2)ノズルを片方から他方に向かって順次駆動する、(3)ノズルをブロックに分割して、ブロックごとに片方から他方に向かって順次駆動する等が行われ、記録媒体16の幅方向(記録媒体16の搬送方向と直交する方向)に1ライン(1列のドットによるラインまたは複数列のドットから成るライン)を印字するようなノズルの駆動を主走査と定義する。 When driving a nozzle with a full line head having a nozzle row having a length corresponding to the entire printable width, (1) all the nozzles are driven simultaneously, (2) the nozzles are sequentially moved from one side to the other. (3) The nozzle is divided into blocks, each block is sequentially driven from one side to the other, and the like in the width direction of the recording medium 16 (direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium 16). The driving of the nozzle that prints one line (one line of dots or a line of dots of a plurality of lines) is defined as main scanning.
特に、図5(a),(b)に示すようなマトリクス状に配置されたノズル51を駆動する場合は、上記(3)のような主走査が好ましい。即ち、ノズル51-11、51-12、51-13、51-14、51-15、51-16を1つのブロックとし(他にはノズル51-21、…、51-26を1つのブロック、ノズル51-31、…、51-36を1つのブロック、…として)、記録媒体16の搬送速度に応じてノズル51-11、51-12、…、51-16を順次駆動することで記録媒体16の幅方向に1ラインを印字する。
In particular, when driving the
一方、上述したフルラインヘッドと記録媒体16とを相対移動することによって、上述した主走査で形成された1ライン(1列のドットによるラインまたは複数列のドットから成るライン)の印字を繰り返し行うことを副走査と定義する。
On the other hand, by moving the full line head and the
そして、上述の主走査によって記録される1ライン(或いは帯状領域の長手方向)の示す方向を主走査方向といい、上述の副走査を行う方向を副走査方向という。なお、本発明の実施に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されない。 The direction indicated by one line (or the longitudinal direction of the belt-like region) recorded by the main scanning is referred to as the main scanning direction, and the direction in which the sub scanning is performed is referred to as the sub scanning direction. In the implementation of the present invention, the nozzle arrangement structure is not limited to the illustrated example.
また、本実施形態では、ピエゾ素子(圧電素子)に代表される圧電素子58の変形によってインク滴を飛ばす方式が採用されているが、本発明の実施に際して、インクを吐出させる方式は特に限定されず、ピエゾジェット方式に代えて、ヒータなどの発熱体によってインクを加熱して気泡を発生させ、その圧力でインク滴を飛ばすサーマルジェット方式など、各種方式を適用できる。
In this embodiment, a method of ejecting ink droplets by deformation of the
本発明の適用範囲はライン型ヘッドによる印字方式に限定されず、記録媒体16の幅方向の長さに満たない短尺のヘッドを記録媒体16の幅方向に走査させて当該幅方向の印字を行い、1回の幅方向の印字が終わると記録媒体16を幅方向と直交する方向に所定量だけ移動させて、次の印字領域の記録媒体16の幅方向の印字を行い、この動作を繰り返して記録媒体16の印字領域の全面にわたって印字を行うシリアル方式を適用してもよい。
The scope of application of the present invention is not limited to a printing method using a line-type head, and a short head that is less than the length in the width direction of the
〔供給系の構成〕
図8はインクジェット記録装置10におけるインク供給系の構成を示した概要図である。インク供給タンク60はヘッド50にインクを供給する基タンクであり、先に説明したインク貯蔵/装填部に含まれる。インク供給タンク60の形態には、インク残量が少なくなった場合に不図示の補充口からインクを補充する方式と、タンクごと交換するカートリッジ方式とがある。使用用途に応じてインク種類を変える場合には、カートリッジ方式が適している。この場合、インクの種類情報をバーコード等で識別して、インク種類に応じた吐出制御を行うことが好ましい。
[Configuration of supply system]
FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the ink supply system in the
図8に示すように、インク供給タンク60とヘッド50の中間には、異物や気泡を除去するためにフィルタ62が設けられている。フィルタ・メッシュサイズは、ノズル径と同等若しくはノズル径以下(一般的には、20μm程度)とすることが好ましい。
As shown in FIG. 8, a
なお、図8には示さないが、ヘッド50の近傍又はヘッド50と一体にサブタンクを設ける構成も好ましい。サブタンクは、ヘッドの内圧変動を防止するダンパー効果及びリフィルを改善する機能を有する。
Although not shown in FIG. 8, a configuration in which a sub tank is provided in the vicinity of the
また、インクジェット記録装置10には、ノズル51の乾燥防止又はノズル近傍のインク粘度上昇を防止するための手段としてのキャップ64と、ヘッド50のインク吐出面の清掃手段としてクリーニングブレード66が設けられている。
Further, the
これらキャップ64及びクリーニングブレード66を含むメンテナンスユニット(メンテナンス手段)は、不図示の移動機構によってヘッド50に対して相対移動可能であり、必要に応じて所定の退避位置からヘッド50下方のメンテナンス位置に移動される。
The maintenance unit (maintenance means) including the
キャップ64は、図示せぬ昇降機構によってヘッド50に対して相対的に昇降変位される。電源OFF時や印刷待機時にキャップ64を所定の上昇位置まで上昇させ、ヘッド50に密着させることにより、ノズル面をキャップ64で覆う。
The
印字中又は待機中において、特定のノズル51の使用頻度が低くなり、ある時間以上インクが吐出されない状態が続くと、ノズル近傍のインク溶媒が蒸発してインク粘度が高くなってしまう。このような状態になると、圧電素子58が動作してもノズル51からインクを吐出できなくなってしまう。
During printing or standby, if the frequency of use of a
このような状態になる前に(圧電素子58の動作により吐出が可能な粘度の範囲内で)圧電素子58を動作させ、その劣化インク(粘度が上昇したノズル近傍のインク)を排出すべくキャップ64(インク受け)に向かって予備吐出(パージ、空吐出、つば吐き、ダミー吐出)が行われる。
Before such a state is reached (within the range of viscosity that can be discharged by the operation of the piezoelectric element 58), the
また、ヘッド50内のインク(圧力室52内)に気泡が混入した場合、圧電素子58が動作してもノズルからインクを吐出させることができなくなる。このような場合にはヘッド50にキャップ64を当て、吸引ポンプ67で圧力室52内のインク(気泡が混入したインク)を吸引により除去し、吸引除去したインクを回収タンク68へ送液する。
Further, when air bubbles are mixed into the ink in the head 50 (in the pressure chamber 52), the ink cannot be ejected from the nozzle even if the
この吸引動作は、初期のインクのヘッドへの装填時、或いは長時間の停止後の使用開始時にも粘度上昇(固化)した劣化インクの吸い出しが行われる。なお、吸引動作は圧力室52内のインク全体に対して行われるので、インク消費量が大きくなる。したがって、インクの粘度上昇が小さい場合には予備吐出を行う態様が好ましい。
In this suction operation, the deteriorated ink with increased viscosity (solidified) is sucked out when the ink is initially loaded into the head or when the ink is used after being stopped for a long time. Since the suction operation is performed on the entire ink in the
クリーニングブレード66はゴムなどの弾性部材で構成されており、図示せぬブレード移動機構によりヘッド50のインク吐出面に摺動可能である。インク吐出面にインク液滴または異物が付着した場合、クリーニングブレード66をインク吐出面に摺動させることでインク吐出面を拭き取り、インク吐出面を清掃する。
The
〔制御系の説明〕
図9は、インクジェット記録装置10のシステム構成を示す要部ブロック図である。インクジェット記録装置10は、通信インターフェース70、システム制御部72、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78、定着加圧制御部79、プリント制御部80、画像バッファメモリ(不図示)、ヘッドドライバ84、浸透抑制剤付与制御部90、処理液付与制御部92、演算部94等を備えている。
[Explanation of control system]
FIG. 9 is a principal block diagram showing the system configuration of the
通信インターフェース70は、ホストコンピュータ86から送られてくる画像データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース70にはUSB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、イーサネット(登録商標)、無線ネットワークなどのシリアルインターフェースやセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリ(不図示)を搭載してもよい。ホストコンピュータ86から送出された画像データは通信インターフェース70を介してインクジェット記録装置10に取り込まれ、一旦画像メモリ74に記憶される。
The
画像メモリ74は、通信インターフェース70を介して入力された画像やセンサ30によって読み取られた画像の読取データ、演算部94による演算後のデータ(画像処理後の画像)等を一旦格納する記憶手段であり、システム制御部72を通じてデータの読み書きが行われる。画像メモリ74は、半導体素子からなるメモリに限らず、ハードディスクなど磁気媒体を用いてもよい。
The
システム制御部72は、中央演算処理装置(CPU)及びその周辺回路等から構成され、所定のプログラムに従ってインクジェット記録装置10の全体を制御する制御装置として機能するとともに、各種演算を行う演算装置として機能する。即ち、システム制御部72は、通信インターフェース70、画像メモリ74、モータドライバ76、ヒータドライバ78等の各部を制御し、ホストコンピュータ86との間の通信制御、画像メモリ74の読み書き制御等を行うとともに、搬送系のモータ88やヒータ89を制御する制御信号を生成する。
The system control unit 72 includes a central processing unit (CPU) and its peripheral circuits, and functions as a control device that controls the entire
また、システム制御部72は、温度センサ31から送られる記録媒体16の温度情報を取得すると、該温度情報(検出温度)と設定温度(設定温度範囲)とを比較して、設定温度よりも検出温度が低い場合には、ヒータ19の放出熱量を上げ、設定温度よりも検出温度が高い場合には、ヒータ19の放出熱量を下げるように、ヒータドライバ78に指令信号を送出する。当該指令信号を受けたヒータドライバ78は、指令信号に従ってヒータ19の放出熱量の制御を実行する。
Further, when acquiring the temperature information of the
画像メモリ74には、システム制御部72のCPUが実行するプログラム及び制御に必要な各種データなどが格納されている。なお、画像メモリ74は、書換不能な記憶手段であってもよいし、EEPROMのような書換可能な記憶手段であってもよい。画像メモリ74は、画像データの一時記憶領域として利用されるとともに、プログラムの展開領域及びCPUの演算作業領域としても利用される。また、システム制御部72等を構成するプロセッサ類に内蔵されるメモリを画像メモリ74として用いてもよい。
The
モータドライバ76は、システム制御部72からの指示にしたがってモータ88を駆動するドライバである。図9には、装置内の各部に配置されるモータ(アクチュエータ)を代表して符号88で図示されている。例えば、図10に示すモータ88には、図1の記録媒体搬送部14の駆動源として機能するモータや、各部の移動機構のモータ、図8のクリーニングブレード66を移動させる機構のモータなどが含まれる。
The
ヒータドライバ78は、システム制御部72からの指示にしたがって、ヒータ89を駆動するドライバである。図9には、インクジェット記録装置10に備えられる複数のヒータを代表して符号89で図示されている。例えば、図10に示すヒータ89には、図1の浸透抑制剤付与時の記録媒体16を加熱するヒータ19や、浸透抑制剤乾燥部20のヒータ、処理液乾燥部24のヒータ、インク乾燥部26のヒータなどが含まれている。
The
プリント制御部80は、システム制御部72の制御に従い、画像メモリ74内の画像データから印字制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した印字データ(ドットデータ)をヘッドドライバ84及び浸透抑制剤付与制御部90、処理液付与制御部92に供給する制御部である。プリント制御部80において所要の信号処理が施され、該画像データに基づいて、ヘッドドライバ84を介してヘッド50のインク液滴の吐出量や吐出タイミングの制御が行われる。これにより、所望のドットサイズやドット配置が実現される。また、当該画像データに基づいて浸透抑制剤付与制御部90を介して浸透抑制剤付与部18の浸透抑制剤付与量や付与タイミングが制御されるとともに、処理液付与制御部92を介して処理液付与部22の処理液付与量や付与タイミングが制御される。
The
プリント制御部80には不図示の画像バッファメモリが備えられており、プリント制御部80における画像データ処理時に画像データやパラメータなどのデータが画像バッファメモリに一時的に格納される。また、プリント制御部80とシステム制御部72とを統合して1つのプロセッサで構成する態様も可能である。
The
ヘッドドライバ84は、プリント制御部80から与えられる画像データに基づいてヘッド12C,12M,12Y,12Kの圧電素子58に印加される駆動信号を生成するとともに、該駆動信号を圧電素子58に印加して圧電素子58を駆動する駆動回路を含んで構成される。なお、図10に示すヘッドドライバ84には、ヘッド50の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を含んでいてもよい。
The
印刷すべき画像のデータは、通信インターフェース70を介して外部から入力され、画像メモリ74に蓄えられる。この段階では、RGBの画像データが画像メモリ74に記憶される。
Image data to be printed is input from the outside via the
画像メモリ74に蓄えられた画像データは、システム制御部72を介してプリント制御部80に送られ、該プリント制御部80においてインク色ごとのドットデータに変換される。即ち、プリント制御部80は、入力されたRGBのラスターデータをKCMYの4色のドットデータに変換するRIP処理を行う。プリント制御部80で生成されたドットデータは、不図示の画像バッファメモリに蓄えられる。なお、浸透抑制剤のドットデータや処理液のドットデータも同様に生成される。
The image data stored in the
演算部94は、センサ30から得られた検出信号に所定の信号処理を施す機能を有するブロックである。例えば、センサ30の読取信号からドットの欠陥(形状の異常、位置の異常)の情報を生成し、当該吐出異常情報をプリント制御部80に提供する。プリント制御部80では、当該吐出異常情報に基づいて画像データ(ドットデータ)の補正が行われる。
The
不図示のプログラム格納部には各種制御プログラムが格納されており、システム制御部72の指令に応じて、制御プログラムが読み出され、実行される。プログラム格納部はROMやEEPROMなどの半導体メモリを用いてもよいし、磁気ディスクなどを用いてもよい。外部インターフェースを備え、メモリカードやPCカードを用いてもよい。もちろん、これらの記録媒体のうち、複数の記録媒体を備えてもよい。なお、プログラム格納部は動作パラメータ等の記憶手段(不図示)と兼用してもよい。 Various control programs are stored in a program storage unit (not shown), and the control program is read and executed in accordance with a command from the system control unit 72. The program storage unit may use a semiconductor memory such as a ROM or an EEPROM, or may use a magnetic disk or the like. An external interface may be provided and a memory card or PC card may be used. Of course, you may provide several recording media among these recording media. The program storage unit may also be used as storage means (not shown) for operating parameters.
〔浸透抑制剤及び処理液の付与方法の説明〕
次に、浸透抑制剤及び処理液の付与方法について詳述する。前述のように、浸透抑制剤および処理液はローラ塗布等のような全面塗布でもよいが、本例ではインクジェット方式を適用することで、インクに対してドットオンドットで処理液を打滴することができ、更に、処理液に対してドットオンドットで浸透抑制剤を打滴することができるので、非画像部(インクのドットが配置されない部分)の質感を変えることなく維持することができ、また、処理液及び浸透抑制剤の消費量の低減化にも寄与する。
[Description of application method of penetration inhibitor and treatment liquid]
Next, a method for applying the penetration inhibitor and the treatment liquid will be described in detail. As described above, the penetration inhibitor and the treatment liquid may be applied to the entire surface such as roller application, but in this example, by applying an ink jet method, the treatment liquid is ejected in a dot-on-dot manner on the ink. Furthermore, since the penetration inhibitor can be ejected with dot-on-dot to the treatment liquid, it can be maintained without changing the texture of the non-image part (the part where the ink dots are not arranged), Moreover, it contributes to the reduction of the consumption of a process liquid and a penetration inhibitor.
更に、以下に示す打滴方法では、処理液及び浸透抑制剤を色材入りインクの打滴箇所及びその周辺のみに選択的に付与する方式を適用している。図10(a)〜(c)には、インク及び処理液、浸透抑制剤の付与例を模式的に図示する。 Further, in the droplet ejection method described below, a method is applied in which the treatment liquid and the permeation inhibitor are selectively applied only to and around the droplet ejection portion of the color material-containing ink. 10 (a) to 10 (c) schematically show examples of application of ink, treatment liquid, and penetration inhibitor.
図10(a)に示すドット配置100には、インクによるドット102の配置を表している。インクドットはCMYK各色の論理和であり、CMYK各色のうち1色でもドットが存在する場合にはドットが配置されるとしている。また、図10(b)に示すドット配置110は処理液によるドット112の配置を表し、図10(c)に示すドット配置120は浸透抑制剤によるドット122の配置を表している。
A
図10(a)〜(c)には、浸透抑制剤、処理液、インクの順に付与面積を小さくする態様を図示している。言い換えると、図10(a)に示すインク打滴領域(インクドット102が形成される領域)とその周辺に処理液を打滴し(図10(b)に示す処理液ドット112を形成し)、処理液打滴領域(処理液ドット112が形成される領域)とその周辺に浸透抑制剤を打滴する(浸透抑制剤ドット122を形成する)という構成が好ましい。
FIGS. 10A to 10C show an aspect in which the application area is reduced in the order of the permeation inhibitor, the treatment liquid, and the ink. In other words, the treatment liquid is deposited on the ink droplet deposition area (the area where the
インク打滴領域の周辺に処理液を打滴する方法、処理液打滴領域の周辺に浸透抑制剤を打滴する方法として、図10(a)〜(c)にはインク打滴部(インクの打滴点、インクドット102が形成されている部分)とその上下左右に処理液を打滴し、さらに処理液打滴部(処理液の打滴点、処理液ドット112が形成されている部分)の上下左右に浸透抑制剤を打滴する例を示した。なお、上下左右に加え、右斜め上、左斜め上、右斜め下、左斜め下を加えてもよい。「打滴点」とは、画像上(用紙上)においてドットを形成し得る位置である。
As a method for ejecting treatment liquid around the ink droplet ejection area and a method for ejecting a permeation inhibitor around the treatment liquid ejection area, FIGS. And a treatment liquid is deposited on the top, bottom, left, and right of the
即ち、図10(a)〜(c)の態様では、インクによるドット、処理液によるドット、浸透抑制剤によるドットの大きさを変えずに、インクの打滴点に隣接する打滴点を含む周囲の打滴点に処理液を打滴するように処理液の打滴点をインクの打滴点よりも増やすとともに、処理液の打滴点に隣接する打滴点を含む周囲の打滴点に浸透抑制剤を打滴するように、浸透抑制剤の打滴点を処理液の打滴点よりも増やして、インク、処理液、浸透抑制剤の打滴点を決める方法が挙げられる。 That is, in the embodiments shown in FIGS. 10A to 10C, the ink droplets, ink droplets, treatment liquid dots, and dots due to the permeation suppressant are not changed, and the droplet ejection points adjacent to the ink droplet ejection points are included. Increase the treatment liquid droplet deposition point to be higher than the ink droplet deposition point so that the treatment liquid is ejected to the surrounding droplet ejection point, and include the droplet ejection point adjacent to the treatment liquid droplet deposition point. For example, a method of determining the droplet ejection point of the ink, the treatment liquid, and the penetration inhibitor by increasing the droplet ejection point of the penetration inhibitor more than the droplet ejection point of the treatment liquid so as to eject droplets of the penetration inhibitor.
言い換えると、図10(a)〜(c)に示す態様では、インクドット102の周囲を囲むように処理液ドット112が形成されるとともに、処理液ドット112の周囲を囲むように浸透抑制剤ドット122が形成される。なお、図10(a)〜(c)にはインク打滴領域の外側に1ドット分の処理液打滴領域を設け、更に、処理液打滴領域の外側に1ドット分の浸透抑制剤打滴領域を設ける態様を例示したが、インク打滴領域の外側に2ドット分以上の処理液打滴領域を設けてもよいし、処理液打滴領域の外側に2ドット分以上の浸透抑制剤打滴領域を設けてもよく、記録画像(記録画像のインクドット密度)に応じて適宜決めるとよい。
In other words, in the embodiments shown in FIGS. 10A to 10C, the
図10(a)〜(c)に示す態様によれば、処理液の打滴領域を囲むように処理液に先立って浸透抑制剤を打滴するので、浸透抑制剤が存在しない領域に処理液が着弾することがなく、確実に記録媒体16のカールが防止される。また、インクの打滴領域を囲むようにインクに先立って処理液を打滴するので、処理液が存在しない領域にインクが着弾することがなく、確実にインクと処理液を反応させることができる。
According to the embodiment shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c), since the permeation inhibitor is ejected prior to the treatment liquid so as to surround the treatment liquid deposition area, the treatment liquid is present in the region where the permeation inhibitor is not present. Does not land, and the curling of the
図11(a)〜(c)には、インク、処理液、浸透抑制剤の順に打滴量を増やした場合のドット配置の例を示している。即ち、図11(a)〜(c)には処理液及び浸透抑制剤のドット数を変更せずに、処理液ドット132、浸透抑制剤ドット142の大きさを変更する態様を示す。図11(a)に示すドット配置100は、図10(a)に示すインクドット102のドット配置と同一であり説明は省略する。
FIGS. 11A to 11C show examples of dot arrangement when the droplet ejection amount is increased in the order of ink, treatment liquid, and permeation inhibitor. That is, FIGS. 11A to 11C show a mode in which the sizes of the
図11(b)に示すドット配置130は処理液ドット132の配置を表し、処理液ドット132は、図11(a)に示すインクドット102と同一打滴点に形成されるとともに、インクドット102よりも大きいサイズを有している。また、図11(c)に示すドット配置140は、浸透抑制剤ドット142のドット配置を表し、浸透抑制剤ドット142はインクドット102及び処理液ドット132と同一打滴点に形成されるとともに、処理液ドット132によりも大きいサイズを有している。
The
なお、処理液ドット132のサイズをインクドット102のサイズよりも大きくするには、処理液の打滴量をインクの打滴量よりも多くする代わりに、処理液に含有する界面活性剤の含有量を調整して処理液をインクよりも濡れ広がるよう調整してもよい。更に、打滴量の調整と界面活性剤の含有量の調整を組み合わせてもよい。また、浸透抑制剤ドット142のサイズを処理液ドット132のサイズよりも大きくする方法にも同様の方法を適用することができる。
In order to make the size of the
インクドット102の面積に対する処理液ドット132の面積は、1.2倍以上3.0倍以下が好ましく、より好ましくは1.5倍以上2.0倍以下である。また、処理液ドット132の面積に対する浸透抑制剤ドット142の面積は、1.2倍以上4.0倍以下が好ましく、より好ましくは1.5倍以上2.0倍以下である。
The area of the
図11(a)〜(c)に示す態様によれば、インクのドット配置を浸透抑制剤のドット配置(処理液のドット配置)に利用でき、制御系の演算負荷の低減化に寄与する。 According to the modes shown in FIGS. 11A to 11C, the dot arrangement of the ink can be used for the dot arrangement of the permeation inhibitor (the dot arrangement of the treatment liquid), which contributes to the reduction of the calculation load of the control system.
図12(a)〜(c)には、浸透抑制剤、処理液、インクの順に打滴密度を上げるという態様を図示する。図12(a)に示すドット配置100は、インクドット102のドット配置を表し、図10(a)及び図11(a)に図示したドット配置100と同一である。図12(b)に示すドット配置150は処理液ドット152のドット配置であり、図12(a)に示すインクドット102のドット配置100に対してドット密度が主走査方向及び副走査方向ともに1/2になっており、処理液ドット152の範囲内にインクドット102が1つでも存在する場合には、対応する処理液ドットが打滴される。
FIGS. 12A to 12C show a mode in which the droplet ejection density is increased in the order of the permeation inhibitor, the treatment liquid, and the ink. The
図12(c)に示すドット配置160は浸透抑制剤ドット162によるドット配置を表し、図12(b)に示す処理液ドット152のドット配置150に対して主走査方向及び副走査方向ともにドット密度が1/2になっており、浸透抑制剤ドット162の範囲内に処理液ドット152が存在する場合には、対応する浸透抑制剤ドット162が打滴される。例えば、インクドット102のドット密度が1200dpiの場合には、処理液ドット152のドット密度を600dpiとし、浸透抑制剤ドット162のドット密度を300dpiとする。
A
言い換えると、図12(a)〜(c)に示す態様では、インクに対して処理液の打滴密度を粗くするとともに、処理液に対して浸透抑制剤の打滴密度を更に粗くして、図12(a)に示すインクドット102の周囲に図12(b)に示す処理液ドット152を形成し、更に、処理液ドット152に対して図12(c)に示す浸透抑制剤ドット162を形成している。
In other words, in the embodiment shown in FIGS. 12 (a) to 12 (c), the droplet ejection density of the treatment liquid with respect to the ink is made coarse, and the droplet ejection density of the permeation inhibitor is further coarsened with respect to the treatment liquid, A processing
図12(a)〜(c)に示す態様によれば、インク打滴用のヘッド12C,12M,12Y,12Kに対して、処理液付与部22(処理液打滴用ヘッド)および浸透抑制剤付与部18(浸透抑制剤打滴用ヘッド)のノズル密度を小さくすることができる(即ち、図7におけるノズルピッチPを大きくすることができる)ので、ヘッドの製造コストを下げることができる。また、インク打滴用のヘッド12C,12M,12Y,12Kに対して、処理液付与部22(処理液打滴用ヘッド)及び浸透抑制剤付与部18(浸透抑制剤打滴用ヘッド)の吐出周波数を下げることができるので、処理液付与部22(処理液打滴用ヘッド)及び浸透抑制剤付与部18(浸透抑制剤打滴用ヘッド)の制御部位の負荷を低減することができる。 12 (a) to 12 (c), the treatment liquid application unit 22 (treatment liquid droplet ejection head) and the permeation suppressant are used for the ink ejection heads 12C, 12M, 12Y, and 12K. Since the nozzle density of the applying portion 18 (penetration inhibitor droplet ejection head) can be reduced (that is, the nozzle pitch P in FIG. 7 can be increased), the manufacturing cost of the head can be reduced. Further, the ejection of the treatment liquid application unit 22 (treatment liquid droplet ejection head) and the permeation suppression agent application unit 18 (permeation suppression agent ejection head) to the ink ejection heads 12C, 12M, 12Y, and 12K. Since the frequency can be lowered, it is possible to reduce the load on the control parts of the treatment liquid application unit 22 (treatment liquid droplet ejection head) and the permeation suppression agent application unit 18 (permeation suppression agent ejection head).
図13(a)〜(c)には、インク打滴部の前2ドット分に浸透抑制剤及び処理液を打滴する画像パターンを図示する。図13(a)に示すドット配置100は、図10(a)等に示したインクドット102のドット配置である。図13(a)における符号Bで示す矢印線は、打滴方向(記録媒体16の搬送方向と反対方向)を示し、図13(a)の上側から下側に向かって順にインクドット102が打滴される。なお、図13(a)〜(c)の各打滴点に対して、同図中当該打滴点の上側に位置する打滴点を「下流側の打滴点」と呼ぶこととする。即ち、下流側の打滴点の方が先に打滴されることとなる。
FIGS. 13A to 13C show image patterns in which a permeation inhibitor and a treatment liquid are ejected onto two dots before the ink ejection portion. A
図13(b)に示すドット配置170は処理液ドット172のドット配置であり、図13(a)に示すインクドット102の前側(先の打滴順側)の1ドット分には、図13(b)に示す処理液ドット172が打滴されている。また、図13(c)に示すドット配置180は浸透抑制剤ドット182のドット配置であり、図13(b)に示す処理液ドット172の前側の1ドット分には、図13(c)に示すように浸透抑制剤ドット182が打滴されている。
A
言い換えると、図13(a)〜(c)に示しドット配置では、インクドットの打滴点の1つ前の(1つ下流側の)打滴点とインクドットの打滴点には処理液ドットが打滴されるとともに、処理液ドットの打滴点の1つ前(1つ下流側の)の打滴点と処理液ドットの打滴点には浸透抑制剤ドットが打滴される。なお、浸透抑制剤及び処理液は略透明であるため、それらがインクドットの打滴点に対して下流側の打滴点に打滴されても、ほとんど視認されないため、このような制御を行うことによる画像の劣化はほとんど起こらない。 In other words, in the dot arrangement shown in FIGS. 13A to 13C, the treatment liquid is applied to the ink ejection point immediately before (one downstream side) of the ink dot ejection point and the ink dot ejection point. A dot is ejected, and a permeation inhibitor dot is ejected at the droplet ejection point immediately before (one downstream side) of the treatment liquid dot and the droplet ejection point of the treatment liquid dot. In addition, since the permeation inhibitor and the treatment liquid are substantially transparent, they are hardly visually recognized even when they are ejected to the ink droplet ejection point downstream of the ink dot ejection point, and thus such control is performed. There is almost no deterioration of the image due to this.
以上まとめると、図13(a)〜(c)に示す態様によれば、浸透抑制剤及び処理液の吐出不良、特に、始動時やインターバル後の最初の(1発目の)吐出における吐出不良を防止することができる。 In summary, according to the embodiment shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c), the discharge failure of the permeation suppressor and the treatment liquid, particularly the discharge failure at the first (first) discharge at the start or after the interval. Can be prevented.
上記の如く構成された画像形成方法及び装置によれば、記録媒体16に浸透抑制剤(樹脂を含有する樹脂溶液)を付与するとともに加熱処理を施すことで、記録媒体16表面に樹脂膜を形成するので、当該樹脂膜によって処理液及びインクの記録媒体16への浸透が抑制され、当該記録媒体16にはカールが発生しない。
According to the image forming method and apparatus configured as described above, a resin film is formed on the surface of the
本例では、記録媒体上にカラー画像を記録するインクジェット記録装置を例示したが、本発明の適用範囲はインクジェット記録装置に限定されず、浸透性を有する媒体上に液体を用いて所定の形状(パターン)を形成する画像形成装置や、所定のパターンに従って媒体上に液体を塗布する液体塗布装置などにも広く適用することができる。 In this example, an ink jet recording apparatus that records a color image on a recording medium is illustrated, but the scope of application of the present invention is not limited to the ink jet recording apparatus, and a predetermined shape (using liquid on a permeable medium ( The present invention can be widely applied to an image forming apparatus that forms a pattern), a liquid coating apparatus that coats a liquid on a medium according to a predetermined pattern, and the like.
1…浸透抑制剤、2…処理液、3…インク液滴、10…インクジェット記録装置、12…インク打滴部、16…記録媒体、18…浸透抑制剤付与部、19…ヒータ、22…処理液ヘッド、24…処理液乾燥部、12C,12M,12Y,12K,50…ヘッド、26…インク乾燥部、31…温度センサ、72…システム制御部、80…プリント制御部、84…ヘッドドライバ、90…浸透抑制剤ヘッドドライバ、92…処理液ヘッドドライバ
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記媒体の表面温度T 1 と、前記樹脂溶液中の樹脂の最低造膜温度をT f1 との関係が、次式
T 1 >T f1
を満たすように前記媒体を加熱して前記樹脂が皮膜化された樹脂層を形成する媒体加熱工程と、
前記媒体加熱工程による加熱処理が施され、皮膜化された樹脂層が形成された媒体に、インク中の色材と反応する成分を含む処理液を付与する処理液付与工程と、
前記媒体の温度T 3 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式
T 3 <T g1
を満たすように前記付与された処理液中の溶媒を乾燥させる処理液乾燥工程と、
前記処理液乾燥工程の後に、媒体にインクジェット方式を用いてインクを打滴して画像を形成する画像形成工程と、
前記画像形成工程において媒体上に形成された画像の温度T 2 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式、
T 2 >T g1
を満たすように前記画像を加熱して、前記媒体上に定着させる定着工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。 A resin solution application step in which a resin solution in which a resin is dispersed or dissolved is applied to a medium;
And the surface temperature T 1 of the said medium, the minimum film forming temperature of the resin of the resin solution the relationship between T f1, the following equation
T 1 > T f1
A medium heating step of heating the medium so as to satisfy the above and forming a resin layer in which the resin is formed into a film ;
A treatment liquid applying step of applying a treatment liquid containing a component that reacts with the colorant in the ink to the medium on which the heat treatment by the medium heating step is performed and the film-formed resin layer is formed;
Temperature T 3 of the medium, the relationship between the glass transition temperature T g1 of the resin of the resin solution, the following equation
T 3 <T g1
A treatment liquid drying step of drying the solvent in the applied treatment liquid so as to satisfy
After the treatment liquid drying step, an image forming step of forming an image by ejecting ink onto the medium using an inkjet method;
The temperature T 2 of the image formed on the medium in an image forming process, the relationship between the glass transition temperature T g1 of the resin of the resin solution, the following equation,
T 2 > T g1
A fixing step of heating the image so as to satisfy and fixing the image on the medium;
An image forming method comprising:
T2>Tg2
を満たすことを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。 The ink contains a colorant and a resin component, and the relationship between the image temperature T 2 during the fixing step and the glass transition temperature T g2 of the resin component is expressed by the following equation: T 2 > T g2
The image forming method according to claim 1, wherein:
T g1 <T g2
を満たすことを特徴とする請求項2に記載の画像形成方法。 The relationship between the glass transition temperature T g1 of the resin in the resin solution and the glass transition temperature T g2 of the resin component in the ink is expressed by the following formula.
T g1 <T g2
The image forming method according to claim 2, characterized in that meet.
前記樹脂溶液付与工程は、前記処理液付与工程において付与される処理液の周囲を囲む領域に樹脂溶液を付与することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 In the treatment liquid application step, the treatment liquid is applied to a region surrounding the periphery of the image formed in the image formation step,
5. The image forming method according to claim 1, wherein in the resin solution application step, the resin solution is applied to a region surrounding the periphery of the treatment liquid applied in the treatment liquid application step. .
前記樹脂溶液付与工程はインクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する樹脂溶液を打滴して、前記処理液ドットの形成位置に前記処理液ドットよりも大きいサイズの樹脂溶液ドットを形成することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 In the treatment liquid application step, a treatment liquid containing a high boiling point solvent is ejected by an ink jet method, and a treatment having a size larger than that of the ink dots is formed at an ink dot forming position forming an image formed in the image formation step. Forming liquid dots,
The resin solution application step is characterized in that a resin solution containing a high boiling point solvent is ejected by an ink jet method to form a resin solution dot having a size larger than the treatment liquid dot at the formation position of the treatment liquid dot. The image forming method according to any one of claims 1 to 4 .
前記樹脂溶液付与工程は、前記処理液付与工程において付与される処理液の周囲を囲む領域に、インクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する樹脂溶液を前記処理液よりも粗い打滴密度で打滴することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 In the treatment liquid applying step, a treatment liquid containing a high-boiling solvent is ejected at a coarser droplet ejection density than the image by an inkjet method in a region surrounding the periphery of the image formed in the image forming step,
In the resin solution application step, a resin solution containing a high-boiling-point solvent is ejected to a region surrounding the periphery of the treatment solution applied in the treatment solution application step with an ink droplet density that is coarser than that of the treatment liquid. The image forming method according to claim 1, wherein the image forming method is an image forming method.
前記樹脂溶液付与工程は、インクジェット方式によって高沸点溶媒を含有する樹脂溶液を、前記処理液ドットと同一の打滴点及び前記処理液ドットの媒体搬送方向の1つ下流側の打滴点に打滴することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 In the treatment liquid application step, a treatment liquid containing a high boiling point solvent by an ink jet method is applied in the same droplet ejection point as the ink dots constituting the image formed in the image formation step and 1 in the medium conveyance direction of the ink dots. Drip at the downstream point
In the resin solution application step, a resin solution containing a high boiling point solvent is ejected to the same droplet ejection point as the treatment liquid dot and one droplet deposition point on the downstream side in the medium transport direction of the treatment liquid dot by an inkjet method. the image forming method according to claim 1, any one of 4, characterized in that the droplets.
前記媒体の表面温度T 1 と、前記樹脂溶液中の樹脂の最低造膜温度をT f1 との関係が、次式
T 1 >T f1
を満たすように前記媒体を加熱して前記樹脂が皮膜化された樹脂層を形成する媒体加熱手段と、
前記媒体加熱工程による加熱処理が施され、皮膜化された樹脂層が形成された媒体に、インク中の色材と反応する成分を含む処理液を付与する処理液付与手段と、
前記媒体の温度T 3 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式
T 3 <T g1
を満たすように前記付与された処理液中の溶媒を乾燥させる処理液乾燥手段と、
前記処理液乾燥手段による処理液乾燥の後に、媒体にインクジェット方式を用いてインクを打滴して画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により媒体上に形成された画像の温度T 2 と、前記樹脂溶液中の樹脂のガラス転移点温度T g1 との関係が、次式、
T 2 >T g1
を満たすように前記画像を加熱して、前記媒体上に定着させる定着手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A resin solution applying means for applying a resin solution in which a resin is dispersed or dissolved to a medium;
And the surface temperature T 1 of the said medium, the minimum film forming temperature of the resin of the resin solution the relationship between T f1, the following equation
T 1 > T f1
Medium heating means for heating the medium so as to satisfy the above and forming a resin layer in which the resin is formed into a film ;
A treatment liquid applying means for applying a treatment liquid containing a component that reacts with the colorant in the ink to the medium on which the heat treatment by the medium heating step is performed and the film-formed resin layer is formed;
Temperature T 3 of the medium, the relationship between the glass transition temperature T g1 of the resin of the resin solution, the following equation
T 3 <T g1
A treatment liquid drying means for drying the solvent in the applied treatment liquid so as to satisfy
An image forming means for forming an image by ejecting ink onto a medium after the treatment liquid is dried by the treatment liquid drying means;
The temperature T 2 of the image formed on the medium by the image forming means, the relation between the glass transition temperature T g1 of the resin of the resin solution, the following equation,
T 2 > T g1
Fixing means for heating the image so as to satisfy and fixing the image on the medium;
An image forming apparatus comprising:
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