JP2009045851A - Image formation method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成方法及び装置に係り、特に、非浸透媒体上にインクで形成したインク像を記録媒体へ転写する画像形成方法及び装置に関する。 The present invention relates to an image forming method and apparatus, and more particularly to an image forming method and apparatus for transferring an ink image formed with ink on a non-penetrable medium to a recording medium.
近年、デジタルカメラを初めとするデジタル画像技術とインクジェット技術の急速な発展により、銀塩写真を凌駕する高画質写真プリントを一般家庭でも手軽に得ることができるようになった。一方、工業・印刷分野を初めさまざまな分野でもインクジェット技術の応用・適用が始まっている。しかしながら、工業印刷の分野では生産性の観点から高速化が必須であるが、銀塩プリントのような高画質を高速で印刷できるようなインクや画像記録方法は未だない。 In recent years, with the rapid development of digital image technology such as digital cameras and inkjet technology, it has become possible to easily obtain high-quality photographic prints that surpass silver halide photography even in ordinary households. On the other hand, application and application of inkjet technology has begun in various fields including industrial and printing fields. However, in the field of industrial printing, speeding up is essential from the viewpoint of productivity, but there is still no ink or image recording method capable of printing high image quality like silver halide printing at high speed.
また、画像形成装置として、中間転写体上に画像を形成してから、その中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写することで記録媒体上に画像を形成する、所謂、中間転写型の画像形成装置が知られている。従来、このような画像形成装置では、中間転写体上で高画質を得ることと、高い転写性を得ることを両立することは困難であった。なぜなら、中間転写体上で液流れが発生し、画質を低下させやすいからである。 In addition, as an image forming apparatus, an image is formed on a recording medium by forming an image on the intermediate transfer member and then transferring the image formed on the intermediate transfer member to the recording medium. A type of image forming apparatus is known. Conventionally, in such an image forming apparatus, it has been difficult to achieve both high image quality on the intermediate transfer member and high transferability. This is because a liquid flow is generated on the intermediate transfer member and the image quality is liable to deteriorate.
特許文献１では、中間転写体上のインク像を濃縮すると共に、インク成分に含まれる水中油型エマルジョンの油成分の剥離層を形成させることが記載されている。そして、特許文献２では、中間転写体に予め液体に対し吸水性及び増粘性を示し且つ中間転写体より剥離可能な材料の層を形成し、材料の上に液体を付与して前記中間転写体上に画像を形成し、次いで中間転写体上に形成された画像を記録媒体に転写することが記載されている。また、特許文献３では、中間転写体表面に樹脂粒子により樹脂粒子層を形成する粒子層形成工程と、樹脂粒子層にインクジェット記録ヘッドからインクを吐出し、樹脂粒子層の空隙にインクを保持させて画像を記録する記録工程と、インクを保持した樹脂粒子層を記録媒体に転写し、定着させて画像を形成する転写定着に関することが記載されている。そして、特許文献４では、ポリビニルピロリドン又はポリビニルピロリドンのコポリマーを含有するコーティング溶液を中間転写媒体に塗布する段階と、インクジェット印刷装置を用いて、前記中間転写媒体に画像を印刷する段階と、前記画像を最終媒体に転写する段階と、を含む印刷方法が記載されている。また、特許文献５では、ポリビニルピロリドン又はポリビニルピロリドンのコポリマーを含有するコーティング溶液を中間転写媒体に塗布する段階と、インクジェット印刷装置を用いて、前記中間転写媒体に画像を印刷する段階と、前記画像を最終媒体に転写する段階と、を含む印刷方法が記載されている。更に、特許文献６では、イオン的作用による２液凝集により、第１の液体（処理液）をインクジェットヘッド供給し、第１の液体の付与量を第２の液体（色材インク）の付与量よりも少なくすることで画質向上することが記載されている。
しかしながら、特許文献１の油性エマルジョンによる剥離層形成では、剥離層厚みが不十分であり、且つ、剥離層が形成された後は描画を行ってもインクはじきが生じ画像形成できないという問題がある。
However, in the formation of the release layer using the oil-based emulsion of
そして、特許文献２、３、及び、５では、中間転写体に予め液体に対し吸水性及び増粘性を示し、且つ、中間転写体より剥離可能な粒子層の形成に関する開示があるが、インクの分散媒を吸収するためには数１０μｍの粒子層厚みが必要なため、画像部と非画像部で厚みが異なってしまう現象（パイルハイト）が問題となる。そして、前記粒子層に液滴が吸収されることで、画像滲みが発生する。また、実施例によれば、電界による粒子付与を行なっているが、厚み均質性に欠け、画像欠陥が出やすい。また、実施例では、ドライな粒子を転写体上に付与するため、一度付与された粒子が転写体から剥がれ易く、ノズル面に付着することがあり、吐出信頼性が低下してしまうという問題がある。
また、特許文献４では、ポリビニルピロリドン又はポリビニルピロリドンのコポリマーを含有する高粘度のコーティング溶液を付与し，画像の転写効率を向上する技術の開示があり、コーティング溶液が凝集剤を含有する構成の記載もあるが、転写体上で画像が動くことに対する対応がなされていない。その結果、転写ムラや転写不良が生じてしまい、記録媒体に形成される画像品位は大きく損なわれるおそれがある。 Further, Patent Document 4 discloses a technique for imparting a high-viscosity coating solution containing polyvinylpyrrolidone or a copolymer of polyvinylpyrrolidone to improve image transfer efficiency, and a description of a configuration in which the coating solution contains a flocculant. However, there is no response to the movement of the image on the transfer body. As a result, transfer unevenness and transfer failure occur, and the image quality formed on the recording medium may be greatly impaired.
更に、特許文献６では、第１の液体を中間転写体上に付与し、その上に色材などを含む第２の液体をインクジェットヘッドにて供給し、第２の液体を高粘度化して中間転写体上でブリーディングやフェザリングの無い描画パターンを形成し、中間転写体上に得られた画像を記録媒体に転写する方式であり、凝集体形成により転写体上に滲みの無い画像形成が可能となり非常に良い方法ではあるが、描画性を考慮すると、転写体材質はインクと親和性が高い材料が好ましく、一方で転写性を考慮すると転写体材料はインクと親和性の低い材料が好ましい。即ち、特許文献６では、描画性と転写性はトレードオフの関係にあり、両方を満たす技術が必要である。 Further, in Patent Document 6, a first liquid is applied onto an intermediate transfer member, a second liquid containing a coloring material or the like is supplied onto the intermediate transfer body by an ink jet head, and the second liquid is increased in viscosity to be intermediate. A drawing pattern without bleeding or feathering is formed on the transfer body, and the image obtained on the intermediate transfer body is transferred to a recording medium. Aggregate formation enables image formation without bleeding on the transfer body. However, considering the drawability, the transfer material is preferably a material having a high affinity with ink. On the other hand, the transfer material is preferably a material having a low affinity with the ink. That is, in Patent Document 6, there is a trade-off relationship between drawability and transferability, and a technique that satisfies both is required.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、滲みのない高品質な画像を得ることができるとともに、画像を中間転写体から記録媒体へ転写する際の転写性を向上することができる画像形成方法及びその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 can obtain a high-quality image without bleeding and improve transferability when transferring the image from the intermediate transfer member to the recording medium. An object is to provide an image forming method and an apparatus therefor.
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、非浸透媒体上にインクで形成したインク像を記録媒体へ転写する画像形成方法において、前記インクを吐出する前の前記非浸透媒体上に粒子含有液を付与することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
本発明によれば、インクを吐出する前の前記非浸透媒体上に粒子含有液を付与することで、粒子含有液の粒子にインクの色材を仮固定することができるため、滲みのない高品質な画像を得ることができるとともに、粒子含有液の粒子によってインク像が非浸透媒体から離れやすくできるので、非浸透媒体である中間転写体から記録媒体へ転写する際の転写性を向上することができる。尚、本明細書において、「記録媒体」とは、一般的に用いられる紙だけでなく、布、金属、板、ガラス、セラミックス、木材、プラスチックフィルム、皮革等を含む。 According to the present invention, the ink coloring material can be temporarily fixed to the particles of the particle-containing liquid by applying the particle-containing liquid onto the non-penetrable medium before the ink is discharged. As well as being able to obtain a quality image, the ink image can be easily separated from the non-penetrable medium by the particles of the particle-containing liquid. Can do. In the present specification, the “recording medium” includes not only commonly used paper but also cloth, metal, plate, glass, ceramics, wood, plastic film, leather, and the like.
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記粒子含有液は、液体分散媒に粒子が分散されていることを特徴とする。
The invention described in claim 2 is characterized in that, in
請求項２によれば、粒子含有液は、液体分散媒に粒子が分散されているものが好ましい。 According to claim 2, it is preferable that the particle-containing liquid has particles dispersed in a liquid dispersion medium.
請求項３に記載の発明は、請求項２において、前記粒子は、熱溶融性樹脂粒子であることを特徴とする。
The invention described in
請求項３によれば、粒子は、熱溶融樹脂粒子であることが好ましい。
According to
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３において、前記インクには、溶媒不溶性材料が含まれていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the ink contains a solvent-insoluble material.
請求項４によれば、溶媒不溶性材料を顔料とするインクを用いると、画像保存性が向上し、また、溶媒不溶性材料をインクの色材が定着する定着用樹脂として用いると、耐擦性が向上する。 According to the fourth aspect of the present invention, when an ink having a solvent-insoluble material as a pigment is used, image storability is improved, and when a solvent-insoluble material is used as a fixing resin for fixing the ink color material, the rub resistance is improved. improves.
請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記インクと前記粒子含有液のどちらか一方、又は両方が凝集反応性を持ち、該インクと該粒子含有液とが接触した際に前記溶媒不溶性材料又は前記粒子のどちらか一方、又は両方が凝集することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the solvent according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that either one or both of the ink and the particle-containing liquid have agglomeration reactivity, and the solvent is in contact with the ink and the particle-containing liquid. Either or both of the insoluble material and the particles are aggregated.
請求項５によれば、インクと粒子含有液の少なくとも一方が凝集反応性を持ち、インクと粒子含有液とが接触した際に、溶媒不溶性材料と粒子の少なくとも一方が凝集することで、更に画像の滲みを防止することができる。 According to claim 5, at least one of the ink and the particle-containing liquid has agglomeration reactivity, and when the ink and the particle-containing liquid are in contact with each other, at least one of the solvent-insoluble material and the particles is further aggregated, thereby further image. Bleeding can be prevented.
請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記粒子の凝集力は、前記溶媒不溶性材料の凝集力よりも低いことを特徴とする。 The invention described in claim 6 is characterized in that, in claim 5, the cohesive force of the particles is lower than the cohesive force of the solvent-insoluble material.
請求項６によれば、粒子の凝集力が溶媒不溶性材料の凝集力よりも低いことで、インク像を非浸透媒体から記録媒体に転写する転写性を向上することができる。 According to the sixth aspect, since the cohesive force of the particles is lower than the cohesive force of the solvent-insoluble material, it is possible to improve transferability for transferring the ink image from the non-penetrable medium to the recording medium.
請求項７に記載の発明は、請求項４〜６の何れか１において、前記溶媒不溶性材料の平均粒径は、前記粒子の平均粒径よりも小さいことを特徴とする。 The invention described in claim 7 is characterized in that, in any one of claims 4 to 6, an average particle diameter of the solvent-insoluble material is smaller than an average particle diameter of the particles.
請求項７によれば、溶媒不溶性材料の平均粒径は、粒子の平均粒径よりも小さいことで、粒子の凝集力が溶媒不溶性材料の凝集力よりも低くすることができるので、インク像を非浸透媒体から記録媒体に転写する転写性を向上することができる。 According to the seventh aspect, since the average particle size of the solvent-insoluble material is smaller than the average particle size of the particles, the cohesive force of the particles can be made lower than the cohesive force of the solvent-insoluble material. Transferability of transferring from a non-penetrable medium to a recording medium can be improved.
請求項８に記載の発明は、請求項４〜７の何れか１において、前記溶媒不溶性材料のガラス転移点は、前記粒子のガラス転移点よりも高いことを特徴とする。 The invention described in claim 8 is characterized in that, in any one of claims 4 to 7, a glass transition point of the solvent-insoluble material is higher than a glass transition point of the particles.
請求項８によれば、溶媒不溶性材料のガラス転移点が粒子のガラス転移点よりも高いことで、インク像を非浸透媒体から記録媒体に加熱して転写する際の転写性を向上することができる。 According to the eighth aspect, since the glass transition point of the solvent-insoluble material is higher than the glass transition point of the particles, the transferability when the ink image is transferred from the non-penetrable medium to the recording medium can be improved. it can.
請求項９に記載の発明は、請求項４〜８の何れか１において、前記溶媒不溶性材料の最低造膜温度は、前記粒子の最低造膜温度よりも高いことを特徴とする。 A ninth aspect of the invention is characterized in that, in any one of the fourth to eighth aspects, the minimum film-forming temperature of the solvent-insoluble material is higher than the minimum film-forming temperature of the particles.
請求項９によれば、溶媒不溶性材料の最低造膜温度が粒子の最低造膜温度よりも高いことで、インク像を非浸透媒体から記録媒体に加熱して転写する際の転写性を向上することができる。 According to the ninth aspect, since the minimum film-forming temperature of the solvent-insoluble material is higher than the minimum film-forming temperature of the particles, the transfer property when the ink image is transferred from the non-penetrable medium to the recording medium is improved. be able to.
前記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、インク像を担持する非浸透媒体と、該非浸透媒体上に粒子含有液を付与する粒子含有液付与部と、該粒子含有液上にインクを付与するインク付与部と、前記非浸透媒体上に形成されたインク像を記録媒体に転写する転写部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項１０によれば、このような構成の中間転写型の画像形成装置により、滲みのない高品質な画像を得ることができるとともに、画像を中間転写体から記録媒体へ転写する際の転写性を向上することができる。 According to the tenth aspect of the present invention, the intermediate transfer type image forming apparatus having such a configuration can obtain a high-quality image without bleeding, and transferability when the image is transferred from the intermediate transfer member to the recording medium. Can be improved.
請求項１１に記載の発明は、請求項１０において、前記画像形成装置には、前記非浸透媒体上に形成されたインク像の溶媒を除去する溶媒除去部を備えることを特徴とする。 An eleventh aspect of the invention is characterized in that in the tenth aspect, the image forming apparatus includes a solvent removing unit that removes the solvent of the ink image formed on the non-penetrable medium.
請求項１１によれば、非浸透媒体上に形成されたインク像の溶媒を除去する溶媒除去部を備えることで、インク像の溶媒を除去することができるので、更に粒子含有液の粒子にインクの色材を仮固定することができ、滲みのない高品質な画像を得ることができる。 According to the eleventh aspect, since the solvent of the ink image can be removed by providing the solvent removal unit that removes the solvent of the ink image formed on the non-penetrable medium, the ink is further added to the particles of the particle-containing liquid. The color material can be temporarily fixed, and a high-quality image without bleeding can be obtained.
請求項１２に記載の発明は、請求項１０又は１１において、前記粒子含有液付与部では、前記粒子含有液をローラー塗布によって付与することを特徴とする。 The invention according to a twelfth aspect is characterized in that, in the tenth or eleventh aspect, the particle-containing liquid application unit applies the particle-containing liquid by roller coating.
請求項１２によれば、非浸透媒体上にローラー塗布によって粒子含有液を付与することで、粒子含有液の液物性を広く取ることができるとともに、液の付与厚みを均一にすることができる。 According to the twelfth aspect, by applying the particle-containing liquid onto the non-penetrable medium by roller application, the liquid physical properties of the particle-containing liquid can be widely taken, and the applied thickness of the liquid can be made uniform.
請求項１３に記載の発明は、請求項１０〜１２の何れか１において、前記転写部には、加熱手段をもつことを特徴とする。 A thirteenth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the tenth to twelfth aspects, the transfer section has a heating means.
請求項１３によれば、インク像を転写部において加熱手段で加熱することで、インク像を中間転写体から記録媒体へ転写する際の転写性を向上することができる。 According to the thirteenth aspect, it is possible to improve the transferability when the ink image is transferred from the intermediate transfer member to the recording medium by heating the ink image with the heating means in the transfer portion.
請求項１４に記載の発明は、請求項１０〜１３の何れか１において、前記インク付与部では、前記インクをインクジェット記録ヘッドによって付与することを特徴とする。 A fourteenth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the tenth to thirteenth aspects, the ink application unit applies the ink by an ink jet recording head.
請求項１４によれば、本発明は、所謂中間転写型のインクジェット記録に最適である。 According to the fourteenth aspect of the present invention, the present invention is most suitable for so-called intermediate transfer type ink jet recording.
本発明によれば、滲みのない高品質な画像を得ることができるとともに、画像を中間転写体から記録媒体へ転写する際の転写性を向上することができる画像形成方法及びその装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an image forming method and apparatus capable of obtaining a high-quality image without bleeding and improving transferability when transferring an image from an intermediate transfer member to a recording medium. be able to.
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.
まず、本発明に係るインクと粒子含有液（処理液）に関して詳細に説明する。 First, the ink and particle-containing liquid (treatment liquid) according to the present invention will be described in detail.
〔インク〕
本発明において用いられるインクは溶媒不溶性材料が含まれていることが好ましい。
〔ink〕
The ink used in the present invention preferably contains a solvent-insoluble material.
インクに使用される色材は、顔料あるいは染料と顔料とを混合して用いることができる。処理液との接触時における凝集性の観点から、インク中で分散状態にある、溶媒不溶性材料である顔料の方がより効果的に凝集するため好ましい。顔料の中でも、分散剤により分散されている顔料、自己分散顔料、樹脂により顔料表面を被覆された顔料（マイクロカプセル顔料）、及び高分子グラフト顔料が特に好ましい。また、顔料凝集性の観点から、解離度の小さいカルボキシル基によって修飾されている形態がより好ましい。 The color material used in the ink can be a pigment or a mixture of a dye and a pigment. From the viewpoint of aggregability at the time of contact with the treatment liquid, a pigment that is a solvent-insoluble material in a dispersed state in the ink is preferable because it aggregates more effectively. Among the pigments, a pigment dispersed by a dispersant, a self-dispersing pigment, a pigment whose surface is coated with a resin (microcapsule pigment), and a polymer graft pigment are particularly preferable. From the viewpoint of pigment aggregation, a form modified with a carboxyl group having a low dissociation degree is more preferable.
マイクロカプセル顔料の樹脂は、限定されるものではないが、水に対して自己分散能又は溶解能を有し、かつアニオン性基（酸性）を有する高分子の化合物であるのが好ましい。この樹脂は、通常、数平均分子量が１，０００〜１００，０００範囲程度のものが好ましく、３、０００〜５０、０００範囲程度のものが特に好ましい。また、この樹脂は有機溶剤に溶解して溶液となるものが好ましい。樹脂の数平均分子量がこの範囲であることにより、顔料における被覆膜として、又はインク組成物における塗膜としての機能を十分に発揮することができる。 The resin of the microcapsule pigment is not limited, but is preferably a high molecular compound having a self-dispersibility or solubility in water and an anionic group (acidic). This resin usually has a number average molecular weight of about 1,000 to 100,000, and particularly preferably about 3,000 to 50,000. Further, it is preferable that this resin is dissolved in an organic solvent to form a solution. When the number average molecular weight of the resin is within this range, the function as a coating film in the pigment or as a coating film in the ink composition can be sufficiently exhibited.
前記樹脂は、自己分散能あるいは溶解するものであっても、又はその機能が何らかの手段によって付加されたものであってもよい。例えば、有機アミンやアルカリ金属を用いて中和することにより、カルボキシル基、スルホン酸基、またはホスホン酸基等のアニオン性基を導入されてなる樹脂であってもよい。また、同種または異種の一又は二以上のアニオン性基が導入された樹脂であってもよい。本発明にあっては、塩基をもって中和されて、カルボキシル基が導入された樹脂が好ましくは用いられる。 The resin may be self-dispersible or soluble, or may have a function added by some means. For example, it may be a resin in which an anionic group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphonic acid group is introduced by neutralization with an organic amine or an alkali metal. Further, it may be a resin into which one or two or more anionic groups of the same type or different types are introduced. In the present invention, a resin in which a carboxyl group is introduced by neutralization with a base is preferably used.
本実施の形態のインクに含まれる顔料は有機色顔料が好ましく用いられる。以下に組成物に用いられる有機顔料の具体例を示す。 As the pigment contained in the ink of the present embodiment, an organic color pigment is preferably used. The specific example of the organic pigment used for the composition below is shown.
シアン色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−２２等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of cyan pigments include C.I. I. Pigment Blue-1, C.I. I. Pigment Blue-2, C.I. I. Pigment Blue-3, C.I. I. Pigment Blue-15, C.I. I. Pigment Blue-15: 2, C.I. I. Pigment Blue-15: 3, C.I. I. Pigment Blue-15: 4, C.I. I. Pigment Blue-16, C.I. I. Pigment Blue-22 and the like, but are not limited thereto.
マゼンタ色の顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−４８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−４８：１、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−５７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１２２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１２３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１４６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１６８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−１８４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−２０２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ−２０７等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of magenta pigments include C.I. I. Pigment Red-5, C.I. I. Pigment Red-7, C.I. I. Pigment Red-12, C.I. I. Pigment Red-48, C.I. I. Pigment Red-48: 1, C.I. I. Pigment Red-57, C.I. I. Pigment Red-112, C.I. I. Pigment Red-122, C.I. I. Pigment Red-123, C.I. I. Pigment Red-146, C.I. I. Pigment Red-168, C.I. I. Pigment Red-184, C.I. I. Pigment Red-202, C.I. I. Pigment Red-207 and the like, but are not limited thereto.
イエローの顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１２、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１６、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−７４、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−８３、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９３、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ−９５、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９７、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−９８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ−１１４、Ｃ．Ｉ．等が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow-12, C.I. I. Pigment Yellow-13, C.I. I. Pigment Yellow-14, C.I. I. Pigment Yellow-16, C.I. I. Pigment Yellow 17, C.I. I. Pigment Yellow-74, C.I. I. Pigment Yellow-83, C.I. I. Pigment Yellow-93, C.I. I. Pigment Yellow-95, C.I. I. Pigment Yellow-97, C.I. I. Pigment Yellow-98, C.I. I. Pigment Yellow-114, C.I. I. However, it is not limited to these.
本発明に用いるインクに含まれる色材の濃度は、使用する色材により最適な値を選択すればよいが、下限は光学濃度を確保するのに必要な量で決定される。一方、上限は吐出性を確保するための量で決まる。色材濃度が高すぎるとインク粘度も上昇し、十分な吐出性を得られないからである。インクの全重量に対し、０．１重量％〜４０質量％の範囲にするのが好ましい。より好ましくは、１重量％〜３０質量％、さらに好ましくは２重量％〜２０質量％である。 The concentration of the color material contained in the ink used in the present invention may be selected as an optimum value depending on the color material to be used, but the lower limit is determined by an amount necessary to ensure the optical density. On the other hand, the upper limit is determined by an amount for ensuring dischargeability. This is because if the color material concentration is too high, the ink viscosity increases, and sufficient dischargeability cannot be obtained. The content is preferably in the range of 0.1% by weight to 40% by weight with respect to the total weight of the ink. More preferably, they are 1 weight%-30 mass%, More preferably, they are 2 weight%-20 mass%.
インクには、処理液と反応する成分として、着色剤を含まないポリマー微粒子を添加することが好ましい。ポリマー微粒子は、粒子含有液（処理液）との反応によりインクの増粘作用、凝集作用を強め、画像品位の向上させることができる。特に、アニオン性のポリマー微粒子をインクに含有せしめることにより、安全性の高いインクが得られる。 It is preferable to add polymer fine particles not containing a colorant to the ink as a component that reacts with the treatment liquid. The polymer fine particles can enhance the viscosity-increasing and aggregating effects of the ink by reaction with the particle-containing liquid (processing liquid), and can improve the image quality. In particular, a highly safe ink can be obtained by incorporating anionic polymer fine particles into the ink.
処理液と反応して、増粘・凝集作用を起こすポリマー微粒子をインクに用いることにより、画像の品位を高めることができると同時に、ポリマー微粒子の種類によっては、ポリマー微粒子が記録媒体で皮膜を形成し、画像の耐擦性、耐水性をも向上させる効果を有する。 By using polymer fine particles that react with the treatment liquid and cause thickening and aggregating action in the ink, the quality of the image can be improved. At the same time, depending on the type of polymer fine particles, the polymer fine particles form a film on the recording medium. It also has the effect of improving the scratch resistance and water resistance of the image.
ポリマーインクでの分散方法はエマルジョンに限定するものではなく、溶解していても、コロイダルディスパージョン状態で存在していてもよい。ただし、定着性向上といった機能を充分に発現させるには、比較的高分子のポリマーを高濃度１重量％〜２０重量％に添加することが必要である。しかし、上記材料を液体に溶解させて添加しようとすると高粘度化し、吐出性とインク分散安定性が低下する。適切な材料を高濃度に添加し、且つ、粘度上昇を抑えるには、溶解ポリマーやコロイダルエマルジョンよりもポリマー微粒子分散物として添加する手段が有効である。 The dispersion method in the polymer ink is not limited to emulsion, and it may be dissolved or exist in a colloidal dispersion state. However, it is necessary to add a relatively high polymer to a high concentration of 1% by weight to 20% by weight in order to fully exhibit the function of improving the fixing property. However, if an attempt is made to dissolve and add the above material to a liquid, the viscosity increases, and the dischargeability and the ink dispersion stability decrease. In order to add an appropriate material at a high concentration and suppress an increase in viscosity, a means of adding a polymer fine particle dispersion rather than a dissolved polymer or a colloidal emulsion is effective.
ポリマー微粒子は、乳化剤を用いてポリマー微粒子を分散させたものであっても、また、乳化剤を用いないで分散させたものであってもよい。乳化剤としては、通常、低分子量の界面活性剤が用いられているが、高分子量の界面活性剤を乳化剤として用いることもできる。外殻がアクリル酸、メタクリル酸などにより構成されたカプセル型のポリマー微粒子（粒子の中心部と外縁部で組成を異にしたコア・シェルタイプのポリマー微粒子）を用いることも好ましい。コア部にラテックスのガラス転移点が０℃以下となる低ガラス転移点材質を用い、シェル部にガラス転移点が５０℃以上となる材質でラテックスを作製した場合、分散時は安定し、定着は見かけの最低造膜温度が下がるので、低温で良好な定着を得られる。 The polymer fine particles may be obtained by dispersing the polymer fine particles using an emulsifier, or may be dispersed without using an emulsifier. As the emulsifier, a low molecular weight surfactant is usually used, but a high molecular weight surfactant can also be used as an emulsifier. It is also preferable to use capsule type polymer fine particles (core / shell type polymer fine particles having different compositions at the center and outer edge of the particle) whose outer shell is made of acrylic acid, methacrylic acid or the like. When using a low glass transition point material with a glass transition point of 0 ° C. or less for the core part and a latex with a glass transition point of 50 ° C. or more for the shell part, the latex is stable at the time of dispersion. Since the apparent minimum film-forming temperature is lowered, good fixing can be obtained at a low temperature.
低分子量の界面活性剤を用いていないポリマー微粒子は、高分子量の界面活性剤を用いたポリマー微粒子、乳化剤を使用しないポリマー微粒子を含めてソープフリーラテックスと呼ばれている。例えば上記に記述した、スルホン酸基、カルボン酸基等の水に可溶な基を有するポリマー（可溶化基がグラフト結合しているポリマー、可溶化基を持つ単量体と不溶性の部分を持つ単量体とから得られるブロックポリマー）を乳化剤として用いたポリマー微粒子もこれに含まれる。 Polymer fine particles not using a low molecular weight surfactant are called soap-free latex, including polymer fine particles using a high molecular weight surfactant and polymer fine particles not using an emulsifier. For example, a polymer having a water-soluble group such as a sulfonic acid group or a carboxylic acid group described above (a polymer in which a solubilizing group is graft-bonded, a monomer having a solubilizing group, and an insoluble portion) Polymer fine particles using a block polymer obtained from a monomer as an emulsifier are also included.
本発明では、特にこのソープフリーラテックスを用いることが好ましく、ソープフリーラテックスは従来の乳化剤用いて重合したポリマー微粒子にくらべ、乳化剤がポリマー微粒子の反応凝集や造膜を阻害したり、遊離した乳化剤がポリマー微粒子の造膜後に表面に移動し、顔料とポリマー微粒子の混合した凝集体と記録媒体との接着性を低下させる懸念がない。 In the present invention, it is particularly preferable to use this soap-free latex. Compared with polymer fine particles polymerized using a conventional emulsifier, the soap-free latex inhibits the reaction aggregation and film formation of the polymer fine particles, or a free emulsifier is used. There is no concern of moving to the surface after the formation of the polymer fine particles and reducing the adhesion between the aggregate of the pigment and polymer fine particles and the recording medium.
インクにポリマー微粒子として添加する樹脂成分としては、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、スチレン−イソプレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル−スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、スチレン系樹脂などが挙げられる。ポリマー微粒子への高速凝集性付与の観点から、解離度の小さいカルボン酸基を有するものがより好ましい。カルボン酸基はｐＨ変化によって影響を受けやすいので、分散状態が変化しやすく、凝集性が高い。 Resin components added to the ink as polymer fine particles include acrylic resins, vinyl acetate resins, styrene-butadiene resins, styrene-isoprene resins, vinyl chloride resins, acrylic-styrene resins, butadiene resins, styrene resins. Resin etc. are mentioned. From the viewpoint of imparting high-speed cohesiveness to the polymer fine particles, those having a carboxylic acid group having a low dissociation degree are more preferable. Since the carboxylic acid group is easily affected by pH change, the dispersion state is easily changed and the cohesiveness is high.
ポリマー微粒子のｐＨ変化に対する分散状態の変化は、アクリル酸エステルなどのカルボン酸基を有する、ポリマー微粒子中の構成成分の含有割合によって調整することができ、分散剤として用いるアニオン性の界面活性剤によっても調整可能である。 The change of the dispersion state with respect to the pH change of the polymer fine particles can be adjusted by the content ratio of the constituent component in the polymer fine particles having a carboxylic acid group such as an acrylate ester, and the like depending on the anionic surfactant used as the dispersant. Can also be adjusted.
ポリマー微粒子の樹脂成分は、親水性部分と疎水性部分とを併せ持つ重合体であるのが好ましい。疎水性部分を有することで、ポリマー微粒子の内側に疎水部分が配向し、外側に親水部分が効率よく外側に配向され、液体のｐＨ変化に対する分散状態の変化がより大きくなる効果があり、凝集がより効率よくおこなわれる。 The resin component of the polymer fine particles is preferably a polymer having both a hydrophilic portion and a hydrophobic portion. By having the hydrophobic portion, the hydrophobic portion is oriented inside the polymer fine particle, the hydrophilic portion is efficiently oriented outside, and the effect of increasing the dispersion state with respect to the pH change of the liquid is greater, and aggregation is caused. It is done more efficiently.
市販のポリマー微粒子の例としては、ジョンクリル５３７、７６４０（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、ジョンソンポリマー株式会社製）、マイクロジェルＥ−１００２、Ｅ−５００２（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ペイント株式会社製）、ボンコート４００１（アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ボンコート５４５４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、大日本インキ化学工業株式会社製）、ＳＡＥ−１０１４（スチレン−アクリル系樹脂エマルジョン、日本ゼオン株式会社製）、ジュリマーＥＴ−４１０、ＦＣ−３０（アクリル系樹脂エマルジョン、日本純薬株式会社製）、アロンＨＤ−５、Ａ−１０４（アクリル系樹脂エマルジョン、東亞合成株式会社製）、サイビノールＳＫ−２００（アクリル系樹脂エマルジョン、サイデン化学株式会社製）、ザイクセンＬ（アクリル系樹脂エマルジョン、住友精化株式会社製）などが挙げられるが、これに限定するものではない。 Examples of commercially available polymer fine particles include Jonkrill 537, 7640 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Johnson Polymer Co., Ltd.), Microgel E-1002, E-5002 (styrene-acrylic resin emulsion, Nippon Paint Co., Ltd.). Manufactured), Boncoat 4001 (acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), Boncoat 5454 (styrene-acrylic resin emulsion, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), SAE-1014 (styrene-acrylic resin) Emulsion, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Jurimer ET-410, FC-30 (acrylic resin emulsion, manufactured by Nippon Pure Chemicals Co., Ltd.), Aron HD-5, A-104 (acrylic resin emulsion, manufactured by Toagosei Co., Ltd.) ), Cybino Le SK-200 (acrylic resin emulsion, manufactured by Saiden Chemical Industry Co., Ltd.), Zaikthene L (acrylic resin emulsion, manufactured by Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd.) and the like, not limited to this.
ラテックスのガラス転移点Ｔｇはプロセス上、定着時に影響の強い値で、常温保存時の安定性と加熱後の転写性と定着性を両立するために、５０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。更に、最低造膜温度ＭＦＴはプロセス上、定着時に影響の強い値で、低温で充分な定着を得るために１００℃以下、さらに好ましくは５０℃以下である。 The glass transition point Tg of the latex is a value that has a strong influence upon fixing in the process, and is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower in order to achieve both stability at room temperature storage, transferability after heating, and fixing property. . Further, the minimum film-forming temperature MFT is a value that has a strong influence upon fixing in the process, and is 100 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower in order to obtain sufficient fixing at low temperatures.
ラテックス含有インクは紙メディアへの定着性を向上させ、且つ、凝集体の凝集力を向上させて転写に掛かる応力によって、画像ドットが分断される泣き別れの現象を抑えるためにインクには顔料に対し重量濃度で２倍以上のラテックス樹脂が含有されている構成が転写性と定着性を良好にするために好ましい。 Latex-containing inks improve the fixability to paper media and improve the cohesive strength of the aggregates to suppress the phenomenon of tearing off where image dots are divided by the stress applied to the transfer. A structure containing at least twice as much latex resin in weight concentration is preferable in order to improve transferability and fixability.
インクに添加するポリマー微粒子の分子量は融着したときの接着力を鑑みて、５，０００以上が好ましい。５，０００未満だと、凝集したときのインク凝集体の内部凝集力向上や記録媒体に画像の定着性に効果が不足し、また画質改善効果が不足する。 The molecular weight of the polymer fine particles added to the ink is preferably 5,000 or more in view of the adhesive strength when fused. If it is less than 5,000, the effect of improving the internal cohesive force of the ink aggregate when aggregated, fixing the image on the recording medium, and the effect of improving the image quality are insufficient.
ポリマー微粒子の体積平均粒子径は、１０ｎｍ〜１μｍの範囲が好ましく、１０〜５００ｎｍの範囲がより好ましく、２０〜２００ｎｍの範囲が更に好ましく、５０〜２００ｎｍの範囲が特に好ましい。１０ｎｍ以下では、凝集しても画質の改善効果、転写性の向上に効果があまり期待できない。１μｍ以上では、インクのヘッドからの吐出性や保存安定性が悪化するおそれがある。また、ポリマー粒子の体積平均粒子径分布に関しては、特に制限は無く、広い体積平均粒子径分布を持つもの、又は単分散の体積平均粒子径分布を持つもの、いずれでもよい。 The volume average particle diameter of the polymer fine particles is preferably in the range of 10 nm to 1 μm, more preferably in the range of 10 to 500 nm, still more preferably in the range of 20 to 200 nm, and particularly preferably in the range of 50 to 200 nm. If the thickness is 10 nm or less, the effect of improving the image quality and the improvement of transferability cannot be expected even if they are aggregated. When the thickness is 1 μm or more, there is a concern that the ejection properties of the ink from the head and the storage stability may deteriorate. Moreover, there is no restriction | limiting in particular regarding the volume average particle diameter distribution of a polymer particle, What has a wide volume average particle diameter distribution or a thing with a monodispersed volume average particle diameter distribution may be sufficient.
また、ポリマー微粒子を、インク内に２種以上混合して含有させて使用してもよい。 Further, two or more kinds of polymer fine particles may be mixed and used in the ink.
本発明のインクに添加するｐＨ調整剤としては中和剤として、有機塩基、無機アルカリ塩基を用いることができる。ｐＨ調整剤はインクジェット用インクの保存安定性を向上させる目的で、該インクジェット用インクがｐＨ６〜１０となるように添加するのが好ましい。 As the pH adjuster added to the ink of the present invention, an organic base or an inorganic alkali base can be used as a neutralizing agent. The pH adjusting agent is preferably added so that the inkjet ink has a pH of 6 to 10 for the purpose of improving the storage stability of the inkjet ink.
インクは、乾燥によってインクジェットヘッドのノズルが詰まるのを防止する目的から、水溶性有機溶媒を含有することが好ましい。このような水溶性有機溶媒には、湿潤剤及び浸透剤が含まれる。 The ink preferably contains a water-soluble organic solvent for the purpose of preventing clogging of the nozzles of the inkjet head due to drying. Such water-soluble organic solvents include wetting agents and penetrants.
水溶性有機溶媒としては、例えば、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒等が挙げられる。具体例としては、多価アルコール類では、エチレングリコール、ジ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、１、５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセリン等が挙げられる。多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。含窒素溶媒としては、ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等が、アルコール類としてはエタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等のアルコール類が、含硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルフォラン、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。その他、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等を用いることもできる。 Examples of the water-soluble organic solvent include polyhydric alcohols, polyhydric alcohol derivatives, nitrogen-containing solvents, alcohols, sulfur-containing solvents, and the like. Specific examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,2,6-hexanetriol, and glycerin. Examples of polyhydric alcohol derivatives include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, and diglycerin. Examples include ethylene oxide adducts. Examples of nitrogen-containing solvents include pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, cyclohexyl pyrrolidone, and triethanolamine. Examples of alcohols include alcohols such as ethanol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, and benzyl alcohol. Thiodiethanol, thiodiglycerol, sulfolane, dimethyl sulfoxide and the like. In addition, propylene carbonate, ethylene carbonate, or the like can be used.
本発明のインクには、界面活性剤を含有することができる。 The ink of the present invention can contain a surfactant.
界面活性剤の例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるＳＵＲＦＹＮＯＬＳ（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）も好ましく用いられる。また、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。 Examples of surfactants include fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphate ester salts, naphthalene sulfonate formalin condensates, Anionic surfactants such as oxyethylene alkyl sulfate esters, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines Nonionic surfactants such as glycerin fatty acid ester and oxyethyleneoxypropylene block copolymer are preferred. Further, SURFYNOLS (Air Products & Chemicals), which is an acetylene-based polyoxyethylene oxide surfactant, is also preferably used. An amine oxide type amphoteric surfactant such as N, N-dimethyl-N-alkylamine oxide is also preferred.
更に、特開昭５９−１５７６３６号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーＮｏ．３０８１１９(１９８９年)記載の界面活性剤として挙げたものも使うことができる。また、特開２００３−３２２９２６号、特開２００４−３２５７０７号、特開２００４−３０９８０６号の各公報に記載されているようなフッ素（フッ化アルキル系）系、シリコーン系の界面活性剤も用いることができる。 これら表面張力調整剤は消泡剤としても使用することができ、フッ素系、シリコーン系化合物やＥＤＴＡに代表されるキレート剤等も使用することができる。 Further, pages (37) to (38) of JP-A-59-157636, Research Disclosure No. The surfactants described in 308119 (1989) can also be used. In addition, fluorine (fluorinated alkyl) and silicone surfactants as described in JP-A Nos. 2003-322926, 2004-325707, and 2004-309806 are also used. Can do. These surface tension modifiers can also be used as antifoaming agents, and fluorine-based, silicone-based compounds, chelating agents represented by EDTA, and the like can also be used.
表面張力を下げて中間転写体上での又は処理液上でのぬれ性を高め、二液の接触面積の増加により効果的に凝集作用がすすむ。 The surface tension is lowered to increase the wettability on the intermediate transfer member or on the treatment liquid, and the cohesive action is effectively promoted by increasing the contact area between the two liquids.
溶媒不溶性材料の濃度は吐出に適切な粘度２０ｍＰａ・ｓ以下を考慮して１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることが好ましい。その中でも、溶媒不溶性材料である顔料を用いるときは、画像の光学濃度を得る為には４ｗｔ％以上の顔料濃度で必要である。
インクの表面張力は、吐出安定性を考慮して２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。
The concentration of the solvent-insoluble material is preferably 1 wt% or more and 20 wt% or less considering a viscosity of 20 mPa · s or less suitable for ejection. Among these, when a pigment which is a solvent-insoluble material is used, a pigment concentration of 4 wt% or more is necessary to obtain an optical density of an image.
The surface tension of the ink is preferably 20 mN / m or more and 40 mN / m or less in consideration of ejection stability.
その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、等も添加することができる。 In addition, a pH buffer, an antioxidant, a fungicide, a viscosity modifier, a conductive agent, an ultraviolet absorber, and the like can be added as necessary.
インクの作製法を説明する。まず、インクを分散する方法としてはボールミル、サンドミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、等があるが、微細な粒子を比較的単分散できる方法として超音波ホモジナイザーを用いる方法が適切である。超音波ホモジナイザーは超音波による溶液中にキャビテーション現象で気泡を発生、消滅させ、その際の衝撃で溶液中の粗大粒子を粉砕することができる。超音波照射時間、又は照射エネルギー、又はその両方を調整することで、平均粒子径と粗大粒子の含有率を調整することができる。 An ink production method will be described. First, as a method for dispersing ink, there are a ball mill, a sand mill, a bead mill, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, and the like. A method using an ultrasonic homogenizer is suitable as a method capable of relatively monodispersing fine particles. The ultrasonic homogenizer generates and extinguishes bubbles by a cavitation phenomenon in a solution by ultrasonic waves, and can pulverize coarse particles in the solution by impact at that time. By adjusting the ultrasonic irradiation time, the irradiation energy, or both, the average particle diameter and the content of coarse particles can be adjusted.
〔粒子含有液（処理液）〕
本発明に係る粒子含有液（処理液）は、液体分散媒（溶媒）に粒子が分散されていることが好ましい。粒子としては、アクリル、スチレンアクリル、エチレンアクリル、エチレンアイオノマー、エチレン、スチレンブタジエン、メタクリル酸メチルブタジエン、ポリエチレン、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエン、カルボキシ変性スチレンブタジエン、スチレンイソプレン、酸化チタン、シリカ、アルミナ、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、が挙げられる。その中でも、転写後の画像において、微粒径でも無機粒子が画像上に残ると、表面散乱を発してしまうため、処理液に含有させる粒子は熱溶解性樹脂粒子（熱溶解性のポリマー粒子）が好ましく用いられる。熱溶融性樹脂粒子としては、アクリル、スチレンアクリル、エチレンアクリル、エチレンアイオノマー、エチレン、スチレンブタジエン、メタクリル酸メチルブタジエン、ポリエチレン、ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛、エチレン酢酸ビニル、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエン、カルボキシ変性スチレンブタジエン、スチレンイソプレン、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、カルナバワックス、が挙げられる。その中でも、アクリル重合物（アクリル、スチレンアクリル、エチレンアクリル、等）がガラス転移点が５０℃前後で熱特性として良好な材料として挙げられる。前述の様にガラス転移点は５０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。ガラス転移点が高すぎると定着温度が必要となり、システム不可が大きくなる。一方、ガラス転移点が低すぎると分散状態で環境変動を受け易く、分散不安定となり、転写体に付与する際に支障となりやすいからである。
[Particle-containing liquid (treatment liquid)]
In the particle-containing liquid (treatment liquid) according to the present invention, particles are preferably dispersed in a liquid dispersion medium (solvent). Particles include acrylic, styrene acrylic, ethylene acrylic, ethylene ionomer, ethylene, styrene butadiene, methyl methacrylate, polyethylene, stearic acid, zinc stearate, ethylene vinyl acetate, polypropylene, acrylonitrile butadiene, carboxy modified styrene butadiene, styrene isoprene. , Titanium oxide, silica, alumina, paraffin wax, polyethylene wax, carnauba wax. Among them, in the image after transfer, if inorganic particles remain on the image even if the particle size is small, surface scattering occurs, so the particles to be included in the treatment liquid are heat-soluble resin particles (heat-soluble polymer particles). Is preferably used. The heat-meltable resin particles include acrylic, styrene acrylic, ethylene acrylic, ethylene ionomer, ethylene, styrene butadiene, methyl methacrylate butadiene, polyethylene, stearic acid, zinc stearate, ethylene vinyl acetate, polypropylene, acrylonitrile butadiene, carboxy modified styrene. Examples thereof include butadiene, styrene isoprene, paraffin wax, polyethylene wax, and carnauba wax. Among them, an acrylic polymer (acrylic, styrene acrylic, ethylene acrylic, etc.) is mentioned as a good material as a thermal property when the glass transition point is around 50 ° C. As described above, the glass transition point is preferably 50 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. If the glass transition point is too high, a fixing temperature is required, which increases the system failure. On the other hand, if the glass transition point is too low, it tends to be subject to environmental fluctuations in a dispersed state, becomes unstable in dispersion, and tends to hinder the application to a transfer body.
また、液体分散媒としては、水、石油系炭化水素類（脂肪族炭化水素類）、芳香族系炭化水素類、アルコール系、エステル系、ケトン系の液体分散媒を用いることが出来る。 As the liquid dispersion medium, water, petroleum hydrocarbons (aliphatic hydrocarbons), aromatic hydrocarbons, alcohol-based, ester-based, and ketone-based liquid dispersion media can be used.
石油系は、脂肪族炭化水素類（ｎ−へキサン、ｎ−へプタン）が主で、ミネラルスピリットや高沸点石油溶剤等がある。脂肪族炭化水素類や芳香族系炭化水素類は、ポリマー固形分の溶解力が大きく、分散物によっては用いることが出来ない。芳香族系炭化水素ではトルエン、キシレン等がある。 アルコール系としてはメチルアルコール、エチルアルコール、ＩＰＡ、ブチルアルコール等がある。エステル系では酢酸エチル、酢酸ブチルがある。 ケトンは溶解力が大きく、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン（アノン）がある。グリコールモノエチルを始めとするグリコール及びその誘導体も用いられる。 Petroleum is mainly aliphatic hydrocarbons (n-hexane, n-heptane), and includes mineral spirits and high boiling point petroleum solvents. Aliphatic hydrocarbons and aromatic hydrocarbons have a high solubility of polymer solids and cannot be used depending on the dispersion. Aromatic hydrocarbons include toluene and xylene. Examples of alcohols include methyl alcohol, ethyl alcohol, IPA, and butyl alcohol. The ester type includes ethyl acetate and butyl acetate. Ketones have high dissolving power, and include methyl ethyl ketone (MEK) and cyclohexanone (anone). Glycols such as glycol monoethyl and derivatives thereof are also used.
その中で、水を主成分として用いることが特に好ましい。顔料や定着ポリマーといったインク分散物を溶解することが無く、インク分散物材料を幅広く選択できるからである。また、溶剤に比べて揮発性有機化合物（ＶＯＣ（volatile organic compounds））対策としても好ましく用いることが出来る。荷電性粒子を分散させるためには電解質を取り除いたイオン交換水を用いるのが好ましい。 Among them, it is particularly preferable to use water as a main component. This is because ink dispersion materials such as pigments and fixing polymers are not dissolved, and a wide range of ink dispersion materials can be selected. Further, it can be preferably used as a countermeasure against volatile organic compounds (VOC) as compared with a solvent. In order to disperse the charged particles, it is preferable to use ion-exchanged water from which the electrolyte has been removed.
処理液をインクジェットヘッドで打滴して付与する場合には、処理液に乾燥防止剤を加えることが好ましい。乾燥防止剤はインクジェット記録方式に用いるノズルのインク噴射口において該インクジェット用インクが乾燥することによる目詰まりを防止する目的で好適に使用される。乾燥防止剤としては、水より蒸気圧の低い水溶性有機溶剤が好ましい。具体的な例としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、チオジグリコール、ジチオジグリコール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、アセチレングリコール誘導体、グリセリン、トリメチロールプロパン等に代表される多価アルコール類、エチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、ジエチレングリコールモノメチル（又はエチル）エーテル、トリエチレングリコールモノエチル（又はブチル）エーテル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、Ｎ−エチルモルホリン等の複素環類、スルホラン、ジメチルスルホキシド、３−スルホレン等の含硫黄化合物、ジアセトンアルコール、ジエタノールアミン等の多官能化合物、尿素誘導体が挙げられる。これらのうちグリセリン、ジエチレングリコール等の多価アルコールがより好ましい。また上記の乾燥防止剤は単独で用いても良いし２種以上併用しても良い。これらの乾燥防止剤はインク中に１０〜５０質量％含有することが好ましい。 When the treatment liquid is applied by ejecting with an inkjet head, it is preferable to add an anti-drying agent to the treatment liquid. The anti-drying agent is preferably used for the purpose of preventing clogging due to drying of the ink-jet ink at the ink jet port of the nozzle used in the ink-jet recording method. As the drying inhibitor, a water-soluble organic solvent having a vapor pressure lower than that of water is preferable. Specific examples include ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, thiodiglycol, dithiodiglycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,2,6-hexanetriol, acetylene glycol derivatives, glycerin. Polyhydric alcohols typified by trimethylolpropane, etc., lower alkyl ethers of polyhydric alcohols such as ethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether, triethylene glycol monoethyl (or butyl) ether , Heterocyclic compounds such as 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethylmorpholine, sulfolane, dimethyl sulfoxide, 3 Sulfur-containing compounds such as sulfolane, diacetone alcohol, polyfunctional compounds such as diethanolamine, and urea derivatives. Of these, polyhydric alcohols such as glycerin and diethylene glycol are more preferred. Moreover, said anti-drying agent may be used independently and may be used together 2 or more types. These drying inhibitors are preferably contained in the ink in an amount of 10 to 50% by mass.
また、インク分散媒中に浸透促進剤を加えても良い。浸透促進剤を加えると紙へインクが浸透する時間が短縮化され、紙の表裏でインク濃度がほぼ均一となり、紙のカール、カックルを抑制することができる。浸透促進剤としてはエタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジ（トリ）エチレングリコールモノブチルエーテル、１，２−ヘキサンジオール等のアルコール類やラウリル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウムやノニオン性界面活性剤等を用いることができる。これらはインク中に５〜３０質量％含有すれば通常充分な効果があり、印字の滲み、紙抜け（プリントスルー）を起こさない添加量の範囲で使用するのが好ましい。 Further, a penetration accelerator may be added to the ink dispersion medium. When the penetration accelerator is added, the time for the ink to penetrate into the paper is shortened, the ink density becomes almost uniform on the front and back of the paper, and curling and cockle of the paper can be suppressed. As the penetration enhancer, alcohols such as ethanol, isopropanol, butanol, di (tri) ethylene glycol monobutyl ether, 1,2-hexanediol, sodium lauryl sulfate, sodium oleate, nonionic surfactants, and the like can be used. . If these are contained in the ink in an amount of 5 to 30% by mass, they usually have a sufficient effect, and it is preferable to use them in a range of addition amounts that do not cause printing bleeding and paper loss (print through).
処理液は、上記粒子と上記液体分散媒とを、例えば、粒子固形分濃度として５〜３０重量％程度で添加して作ることができる。画像の仮固定性と転写性を両立して、十分な機能を得る為には５重量％以上が好ましい。さらには、画像の光沢性を適切に抑えるためには３０重量％程度が好ましい。 The treatment liquid can be prepared by adding the particles and the liquid dispersion medium at a particle solid content concentration of about 5 to 30% by weight, for example. In order to achieve both the temporary fixing property and transferability of the image and obtain a sufficient function, the content is preferably 5% by weight or more. Furthermore, about 30% by weight is preferable in order to appropriately suppress the glossiness of the image.
本発明に係る処理液として、インクのｐＨを変化させることにより、インクに含有される溶媒不溶性材料（顔料及びポリマー微粒子）を凝集させ、凝集物を生じさせるような処理液が好ましい。 The treatment liquid according to the present invention is preferably a treatment liquid that aggregates solvent-insoluble materials (pigments and polymer fine particles) contained in the ink by changing the pH of the ink to generate an aggregate.
処理液の成分として、リン酸、メタンスルホン酸、ホスホン酸、ホウ酸、ポリアクリル酸、酢酸、グリコール酸、マロン酸、リンゴ酸、マレイン酸、アスコルビン酸、コハク酸、グルタル酸、フマル酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、スルホン酸、オルトリン酸、ピロリドンカルボン酸、ピロンカルボン酸、ピロールカルボン酸、フランカルボン酸、ビリジンカルボン酸、クマリン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、若しくはこれらの化合物の誘導体、又はこれらの塩等の中から選ばれることが好ましい。 The components of the treatment liquid include phosphoric acid, methanesulfonic acid, phosphonic acid, boric acid, polyacrylic acid, acetic acid, glycolic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, succinic acid, glutaric acid, fumaric acid, citric acid Acid, tartaric acid, lactic acid, sulfonic acid, orthophosphoric acid, pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumaric acid, thiophene carboxylic acid, nicotinic acid, or derivatives of these compounds, or It is preferable to select from these salts and the like.
また、本発明に係る処理液の好ましい例として、多価金属塩あるいはポリアリルアミンを添加した処理液を挙げることができる。これらの化合物は、１種類で使用されてもよく、２種類以上併用されてもよい。 A preferable example of the treatment liquid according to the present invention is a treatment liquid to which a polyvalent metal salt or polyallylamine is added. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
本発明に係る処理液はインクとのｐＨ凝集性能の観点からｐＨは１〜６であることが好ましく、ｐＨは２〜５であることがより好ましく、ｐＨは３〜５であることが特に好ましい。 The treatment liquid according to the present invention preferably has a pH of 1 to 6, more preferably 2 to 5, and particularly preferably 3 to 5 from the viewpoint of pH aggregation performance with the ink. .
本発明に係る処理液に中における、インクの顔料およびポリマー微粒子を凝集させる成分の添加量としては、液体の全重量に対し、０．０１重量％以上２０重量％以下であることが好ましい。０.０１重量％以下の場合は処理液とインクが接触時に、濃度拡散が十分に進まずｐＨ変化による凝集作用が十分に発生しないことがある。また２０重量％以上であると、インクジェットヘッドからの吐出性が悪化することがある。 The addition amount of the component for aggregating the ink pigment and polymer fine particles in the treatment liquid according to the present invention is preferably 0.01% by weight or more and 20% by weight or less with respect to the total weight of the liquid. When the amount is 0.01% by weight or less, concentration dispersion does not proceed sufficiently when the treatment liquid and the ink are in contact with each other, and an agglomeration effect due to pH change may not occur sufficiently. On the other hand, if it is 20% by weight or more, the dischargeability from the ink jet head may deteriorate.
本発明に係る処理液は、乾燥によってインクジェットヘッドのノズルが詰まるのを防止する目的から、水、その他添加剤溶性有機溶媒を含有することが好ましい。このような水、その他添加剤溶性有機溶媒には、湿潤剤及び浸透剤が含まれる。これらの溶媒は、水、その他添加剤と共に単独若しくは複数を混合して用いることができる。 The treatment liquid according to the present invention preferably contains water and other additive-soluble organic solvents for the purpose of preventing clogging of the nozzles of the inkjet head due to drying. Such water and other additive-soluble organic solvents include wetting agents and penetrants. These solvents can be used alone or in combination with water and other additives.
水、その他添加剤溶性有機溶媒の含有量は処理液の全重量に対し、６０重量％以下であることが好ましい。６０重量％以上よりも多い場合は処理液の粘度が増加し、インクジェットヘッドからの吐出性が悪化することがある。 The content of water and other additive-soluble organic solvents is preferably 60% by weight or less based on the total weight of the treatment liquid. When the amount is more than 60% by weight or more, the viscosity of the treatment liquid increases, and the dischargeability from the inkjet head may deteriorate.
処理液には、定着性および耐擦性を向上させるため、樹脂成分をさらに含有してもよい。樹脂成分は、処理液をインクジェット方式によって打滴する場合には、ヘッドからの吐出性を損なわないもの、保存安定性があるものであればよく、水溶性樹脂や樹脂エマルジョンなどを自由に用いることができる。 The treatment liquid may further contain a resin component in order to improve fixability and abrasion resistance. The resin component should be one that does not impair the ejection properties from the head and has storage stability when the treatment liquid is ejected by the ink jet method, and can freely use a water-soluble resin or a resin emulsion. Can do.
インクと逆極性のポリマー微粒子を処理液に含ませ、インク中の顔料及びポリマー微粒子と凝集させることによってさらに凝集性を高めてもよい。 The coagulability may be further enhanced by adding polymer fine particles having a polarity opposite to that of the ink to the treatment liquid and aggregating with the pigment and polymer fine particles in the ink.
また、インクに含まれるポリマー微粒子成分に対応した硬化剤を処理液に含有し、二液が接触後、インク成分中の樹脂エマルジョンが凝集するとともに架橋又は重合するようにして、凝集性を高めてもよい。 In addition, a curing agent corresponding to the polymer fine particle component contained in the ink is contained in the treatment liquid, and after the two liquids contact, the resin emulsion in the ink component aggregates and crosslinks or polymerizes to increase the cohesiveness. Also good.
処理液の分散媒については、乾燥の影響が強いとローラー塗布時にローラーに粒子が乾燥付着し、安定化しない現象が確認できている。従って、グリセリン、ジエチレングリコールといった高沸点溶媒を添加することが好ましい。 With respect to the dispersion medium of the treatment liquid, when the effect of drying is strong, it has been confirmed that the particles are dried and adhered to the roller at the time of applying the roller and are not stabilized. Therefore, it is preferable to add a high boiling point solvent such as glycerin or diethylene glycol.
処理液の非浸透媒体への濡れ性良化、処理液の消泡を促進、粒子の分散性向上のために、処理液に界面活性剤を添加させることが好ましい。 In order to improve the wettability of the treatment liquid to the non-penetrable medium, promote defoaming of the treatment liquid, and improve the dispersibility of the particles, it is preferable to add a surfactant to the treatment liquid.
界面活性剤の例としては、炭化水素系では脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン系界面活性剤が好ましい。また、アセチレン系ポリオキシエチレンオキシド界面活性剤であるＳＵＲＦＹＮＯＬＳ（ＡｉｒＰｒｏｄｕｃｔｓ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）も好ましく用いられる。また、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−アルキルアミンオキシドのようなアミンオキシド型の両性界面活性剤等も好ましい。 Examples of surfactants include fatty acid salts, alkyl sulfate esters, alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphate ester salts, naphthalene sulfonate formalin condensates, Anionic surfactants such as oxyethylene alkyl sulfate esters, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, polyoxyethylene fatty acid esters, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines Nonionic surfactants such as glycerin fatty acid ester and oxyethyleneoxypropylene block copolymer are preferred. Further, SURFYNOLS (Air Products & Chemicals), which is an acetylene-based polyoxyethylene oxide surfactant, is also preferably used. An amine oxide type amphoteric surfactant such as N, N-dimethyl-N-alkylamine oxide is also preferred.
更に、特開昭５９−１５７６３６号の第(37)〜(38)頁、リサーチ・ディスクロージャーＮｏ．３０８１１９(１９８９年)記載の界面活性剤として挙げたものも使うことができる。また、特開２００３−３２２９２６号、特開２００４−３２５７０７号、特開２００４−３０９８０６号の各公報に記載されているようなフッ素（フッ化アルキル系）系、シリコーン系の界面活性剤も用いることができる。これら表面張力調整剤は消泡剤としても使用することができ、フッ素系、シリコーン系化合物やＥＤＴＡに代表されるキレート剤等も使用することができる。 Further, pages (37) to (38) of JP-A-59-157636, Research Disclosure No. The surfactants described in 308119 (1989) can also be used. In addition, fluorine (fluorinated alkyl) and silicone surfactants as described in JP-A Nos. 2003-322926, 2004-325707, and 2004-309806 are also used. Can do. These surface tension modifiers can also be used as antifoaming agents, and fluorine-based, silicone-based compounds, chelating agents represented by EDTA, and the like can also be used.
表面張力を下げて中間転写体上でのぬれ性を高めるのに効果がある。また、インクを先立って打滴する場合においてもインク上でのぬれ性を高め、二液の接触面積の増加により効果的に凝集作用がすすむ。 This is effective in reducing the surface tension and increasing the wettability on the intermediate transfer member. Further, even when ink is ejected in advance, the wettability on the ink is enhanced, and the cohesive action is effectively promoted by increasing the contact area of the two liquids.
インク中の顔料や定着用ポリマー粒子といった溶媒不溶性材料に対しては、濃度で等量、もしくは倍以上の質量の粒子を処理液中に含有させることが好ましい。 For solvent-insoluble materials such as pigments and fixing polymer particles in the ink, it is preferable to contain particles having a mass equal to or twice the concentration in the treatment liquid.
一方、処理液をインクジェットで打滴するためには、吐出が可能な粘度に抑える必要があり、それほど高濃度に粒子を含有できない。従って、粘度２０ｍＰａ・ｓ以下を考慮して粒子濃度は５重量％以上２０重量％以下が好ましい。処理液をローラー塗布する場合には、処理液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下となることから、２０重量％より高い粒子濃度が許容される。 On the other hand, in order to eject the treatment liquid by ink jet, it is necessary to suppress the viscosity so that the liquid can be discharged, and the particles cannot be contained at a very high concentration. Therefore, considering the viscosity of 20 mPa · s or less, the particle concentration is preferably 5% by weight or more and 20% by weight or less. When the treatment liquid is applied by a roller, the viscosity of the treatment liquid is 1 mPa · s or more and 2000 mPa · s or less, so that a particle concentration higher than 20% by weight is allowed.
本発明に係る処理液の表面張力は、１０〜５０ｍＮ／ｍであることが好ましく、直接記録を行う場合には浸透性記録媒体への浸透性、また中間転写方式によって記録を行う場合には、中間転写体上でのぬれ性と液滴の微液滴化および吐出性の両立の観点からは、１５〜４５ｍＮ／ｍであることが更に好ましい。 The surface tension of the treatment liquid according to the present invention is preferably 10 to 50 mN / m. When direct recording is performed, the penetrability into the permeable recording medium, or when recording is performed by an intermediate transfer method, From the viewpoint of achieving both wettability on the intermediate transfer member, fine droplet formation and ejection properties, it is more preferably 15 to 45 mN / m.
その他必要に応じ、ｐＨ緩衝剤、酸化防止剤、防カビ剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線、吸収剤、等も添加することができる。 In addition, pH buffering agents, antioxidants, fungicides, viscosity modifiers, conductive agents, ultraviolet rays, absorbents, and the like can be added as necessary.
〔画像形成装置の全体構成〕
図１は本実施形態の画像形成装置の例である、インクジェット記録装置の概略構成を示した模式図である。図示するように、本実施形態のインクジェット記録装置１０は、非浸透媒体（中間転写体）１２、粒子含有液（処理液）付与部１４、インク吐出部１６、及び転写部１８を主たる構成とし、更に、溶媒除去部２０、クリーニング部２２、及び画像定着部２４を備えている。
[Overall configuration of image forming apparatus]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of an ink jet recording apparatus, which is an example of an image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. As shown in the figure, the ink
中間転写体１２は所定幅を有する無端状のベルトで構成され、複数のローラー２６に巻き掛けられた構造となっている。本実施形態では、一例として４つのローラー２６Ａ〜２６Ｄが用いられている。中間転写体１２としてドラム状部材や板状部材を用いる態様もある。
The
複数のローラー２６のうち少なくとも１つの主ローラーにはモータ（不図示）の動力が伝達され、このモータの駆動により中間転写体１２が各ローラー２６（２６Ａ〜２６Ｄ）の外側を図１の反時計回りの方向（以下、「転写体回転方向」という。）に回転するように構成されている。
The power of a motor (not shown) is transmitted to at least one main roller among the plurality of
処理液付与部１４には、処理液（Ｓ）を塗布するローラー塗布機３０Ｓが設けられている。これにより、中間転写体１２の記録面１２ａ上に処理液が付与される。尚、幅広い液物性の処理液を用いるためにはローラー塗布方式が好ましい。ローラー塗布方式では粘度１ｍＰａ・ｓ以上、２０００ｍＰａ・ｓ以下までの処理液付与が可能になり、粒子濃度が高い条件でも塗布が可能である。
The processing
インク吐出部１６は、処理液付与部１４の転写体回転方向下流側に配置される。インク吐出部１６には、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色インクに対応する記録ヘッド（インク用ヘッド）３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙが設けられている。各インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙは中間転写体１２に対向する吐出面からそれぞれ対応する各色インクを吐出する。これにより、中間転写体１２の記録面１２ａ上に各色インクが付与される。
The
インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙはいずれも、中間転写体１２上に形成される画像の最大記録幅（最大記録幅）に渡って多数の吐出口（ノズル）が形成されたフルラインヘッドとなっている。中間転写体１２の幅方向（図１の紙面表裏方向）に短尺のシャトルヘッドを往復走査しながら記録を行うシリアル型のものに比べて、中間転写体１２に対して高速に画像記録を行うことができる。もちろん、シリアル型であっても比較的高速記録が可能な方式、例えば、１回の走査で１ラインを形成するワンパス記録方式に対しても本発明は好適である。
The ink heads 30K, 30C, 30M, and 30Y are all full-line heads in which a large number of ejection ports (nozzles) are formed over the maximum recording width (maximum recording width) of an image formed on the
本実施形態では、各記録ヘッド（インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ）は全て同一構造であり、以下では、これらを代表して符号３０で記録ヘッドを表すものとする。尚、本発明の実施に際しては、例えば、処理液（Ｓ）を付与する手段がローラー塗布機３０Ｓではなく、インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙと同一構造であってもよい。
In the present embodiment, the recording heads (ink heads 30K, 30C, 30M, and 30Y) all have the same structure, and hereinafter, the recording head is represented by reference numeral 30 as a representative of these. In carrying out the present invention, for example, the means for applying the treatment liquid (S) may have the same structure as the ink heads 30K, 30C, 30M, and 30Y instead of the
ローラー塗布機３０Ｓから中間転写体１２に処理液Ｓが塗布されると、中間転写体１２の回転に伴って、中間転写体１２の処理液が付与された領域は各インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの真下に順次移動し、各インク用ヘッド３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙからそれぞれ対応する各色インクが吐出される。処理液はインク中の溶媒不溶性材料（色材等）を凝集させる機能を有している。
When the processing liquid S is applied to the
処理液付与量とインク付与量は必要に応じて調節することが好ましい。例えば、転写する記録媒体に応じて、処理液とインクが混合してできる凝集体の粘弾性等の物性を調節するため等のために処理液の付与量を変えてもよい。 The treatment liquid application amount and the ink application amount are preferably adjusted as necessary. For example, depending on the recording medium to be transferred, the application amount of the treatment liquid may be changed in order to adjust the physical properties such as viscoelasticity of the aggregate formed by mixing the treatment liquid and ink.
溶媒除去部２０は、インク吐出部１６の転写体回転方向下流側に配置される。溶媒除去部２０には、中間転写体１２を挟んでローラー２６Ａに対向する位置に溶媒除去ローラー３２が設けられている。溶媒除去ローラー３２はローラー状の多孔質体で構成され、中間転写体１２の記録面１２ａに当接させるように配置されている。他の態様として、エアナイフで余剰な溶媒を中間転写体１２から取り除く方式、加熱して溶媒を蒸発させ除去する方式等がある。溶媒除去方式としては、いずれでもよいが、好ましくは熱によらない方式を用いる方がよい。転写体表面を加熱又は転写体上の凝集体に熱を付与して溶媒を蒸発させる手段では、凝集体の過剰加熱により、溶媒を過剰除去し転写時において好ましい凝集体の粘弾性を維持できず、かえって転写性が低下することがある。中間転写体の熱によるインクジェットヘッドからのインク吐出性への影響も懸念される。
The
溶媒除去部２０では、溶媒除去ローラー３２によって中間転写体１２の記録面１２ａ上の溶媒を除去する。このため、中間転写体１２の記録面１２ａ上に処理液が多く付与されるような場合でも、溶媒除去部２０で溶媒が除去されるため、転写部１８で記録媒体３４に多量の溶媒（分散媒）が転写されることはない。従って、記録媒体３４として紙が用いられるような場合でも、カール、カックルといった水系溶媒に特徴的な問題が発生しない。尚、溶媒除去方式としては、上記したローラー状の多孔質体を中間転写体に当接させる方式、エアナイフで余剰な溶媒を転写体から取り除く方式、加熱して溶媒を蒸発除去する方式、等がある。その中でも、溶媒除去によるエネルギー消費量が小さく、除去したインクを回収しやすい点で、溶媒除去方式はローラー吸収回収方式が好ましい。
In the
溶媒除去部２０によって、インク凝集体から過剰な溶媒を除去することによって、処理液（粒子含有液）の粒子にインクの色材を仮固定することができ、滲みのない高品質な画像を得ることができる。
By removing excess solvent from the ink aggregate by the
尚、溶媒除去部２０によって、溶媒すべてを除去する必要は必ずしもない。過剰に除去しすぎてインク凝集体を濃縮しすぎるとインク凝集体の転写体の付着力が強くなりすぎて、転写に過大な圧力を必要とするため好ましくない。むしろ転写性に好適な粘弾性を保つためには、少量残留させるのが望ましい。溶媒を少量残留させることで得られる効果として、凝集体は疎水性であり、揮発しにくい溶媒成分（主にグリセリンなどの有機溶剤）は親水性であるので、インク凝集体と残留溶媒成分は溶媒除去実施後分離し、残留溶媒成分からなる薄い液層がインク凝集体と中間転写体との間に形成される。従って、インク凝集体の転写体への付着力は弱くなり、転写性向上に有利である。
Note that it is not always necessary to remove all the solvent by the solvent removing
転写部１８は、溶媒除去部２０の転写体回転方向下流側に配置される。転写部１８には、中間転写体１２を挟んでローラー２６Ｂに対向する位置に加圧ローラー３６が設けられている。加圧ローラー３６の内部には加熱ヒータ３７が設けられており、この加熱ヒータ３７によって加圧ローラー３６の外周面の温度が上昇するようになっている。記録媒体３４は中間転写体１２と加圧ローラー３６の間を通過するように図１の左側から右側に搬送される。中間転写体１２と加圧ローラー３６の間を通過する際、中間転写体１２の記録面１２ａに記録媒体３４の表面側を接触させ、記録媒体３４の裏面側から加圧ローラー３６で加圧することで、中間転写体１２の記録面１２ａに形成された画像が記録媒体３４上に転写形成される。
The
このように、本発明においては、加熱部を転写体の転写部のみに限定する構造が望ましい。この構造であれば、転写体全面を加熱したりすることによる過剰な熱負荷や凝集体に含まれる溶媒成分の過剰除去を防ぐことができる。また、インク凝集体が転写部１８で加熱されることにより、インク凝集体に含まれていた溶媒のほとんどが除去され、加圧による物理的なインク凝集体の濃縮効果と相まって促進される樹脂の融着により、加圧加熱ローラーに転写体が接している領域における、転写工程直前から転写実施時までの短い間に、より強い内部凝集力を凝集体に付与することができる。
Thus, in the present invention, a structure in which the heating part is limited to only the transfer part of the transfer body is desirable. With this structure, it is possible to prevent excessive heat load or excessive removal of solvent components contained in the aggregate due to heating of the entire surface of the transfer body. Further, when the ink aggregate is heated in the
尚、転写前に溶媒除去工程を経ていなくても、加熱により溶媒を短時間のうちに除去できるので転写率にはさほど問題とはならないが、溶媒除去工程を経ていれば、転写部で蒸発させる溶媒の絶対量が少なくてすむため、この濃縮効果はさらに効果的なものとなるばかりか、転写時の熱負荷も軽減することができる。また、転写部での加熱によるインク凝集体の効果的な濃縮により、記録媒体に転写後も良好な定着性や光沢性を画像に付与することができる。 Note that even if the solvent removal step is not performed before transfer, the solvent can be removed in a short time by heating, so there is not much problem with the transfer rate. However, if the solvent removal step is performed, the transfer portion evaporates. Since the absolute amount of the solvent to be used is small, this concentration effect is not only more effective, but also the heat load during transfer can be reduced. In addition, due to effective concentration of the ink aggregates by heating at the transfer portion, it is possible to impart good fixability and glossiness to the image even after transfer to the recording medium.
更に、転写時の温度及び圧力は記録媒体や印字条件等によって好適な条件に自由に調節してもよい。 Furthermore, the temperature and pressure during transfer may be freely adjusted to suitable conditions depending on the recording medium, printing conditions, and the like.
また、中間転写体１２の表面には、必要に応じて離型性の表面層を有する構造にすることもできる。離型性付与転写体表面においては、表面エネルギーが低く、剥離性が高い性質を有していることから、高い転写率を実現することが可能である。本発明においては、特に離型性を付与しなくても十分な転写率を得ることができるが、クリーニング負荷などの観点から中間転写体表面に離型性を付与しても何ら問題はない。ここで、本発明で表記する離型性表面とは、臨界表面張力が３０ ｍ Ｎ／ｍ 以下、若しくは水に対する接触角が７５° 以上の表面を指す。
Further, the surface of the
中間転写体１２の表面層に用いられる好ましい材料としては、例えば、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド系樹脂等の公知の材料が挙げられる。その中でも、ポリイミド系樹脂のポリイミドフィルムを使用することが好ましい。ポリイミド系樹脂は処理液の濡れやすさと、クリーニング性から特に好ましく使用できる。更に好ましくは、ポリイミドフィルムをフッ素エラストマー（SIFEL、信越化学製）で表面処理し、低表面エネルギー化することで、より高い転写率を得られる。その場合のフィルム表面エネルギーは２０ｍＮ／ｍ以下まで低下するが、処理液にはオルフィンだけではなく、フッ素系の界面活性剤でより１５ｍＮ／ｍから１９ｍＮ／ｍまで低表面張力化することが好ましい。
Preferred materials used for the surface layer of the
クリーニング部２２は、転写部１８の転写体回転方向下流側であって、処理液付与部１４の転写体回転方向上流側に配置される。クリーニング部２２には、中間転写体１２を挟んでローラー２６Ｃに対向する位置にクリーニングローラー３８が設けられ、中間転写体１２の記録面１２ａに当接させるように配置され、中間転写体１２の記録面１２ａ上の転写後の残留物等の除去を行う。
The
クリーニングローラー３８としては、柔軟性ある多孔質部材からなり、洗浄液付与手段にて洗浄液を染み込みながら中間転写体表面（記録面１２ａ）を洗浄する方式，表面にブラシを備え、洗浄液を中間転写体表面に付与しながらブラシで中間転写体表面のゴミを除去する方式、また、柔軟性のあるブレードをローラー表面に備えて中間転写体表面の残留物を掻き落とす方式などがある。クリーニングローラー３８表面の線速は中間転写体表面の線速と等しくするよりも、遅く、または速く設定した方が残留物の除去率を高くすることができる。クリーニングローラー３８表面と中間転写体表面の速度差にしたがって中間転写体表面にせん断力が生じ、残留物を効率的に除去することが可能となる。
The cleaning
本発明においては、インク凝集体を転写後、記録媒体により強固な定着性を付与するために別途必要に応じて、画像定着部２４を設けてもよい。
In the present invention, after transferring the ink aggregate, an
画像定着部２４は、転写部１８の記録媒体排出側（図１の右側）に配置される。画像定着部２４には、記録媒体３４の表裏面に２つの定着ローラー４０Ａ、４０Ｂが設けられており、これら定着ローラー４０Ａ、４０Ｂで記録媒体３４上に転写形成された画像を加圧、加熱することで、記録媒体３４上の記録画像の定着性を向上させることができる。尚、定着ローラー４０Ａ、４０Ｂとしては、１個の加圧ローラーと１個の加熱ローラーからなる一対のローラー対が好ましいが、これに限定されるものではない。
The
また、本発明においては、記録媒体が転写部１８に搬送される前に、記録媒体３４に加熱処理を施す手段（不図示）を設けることもできる。
In the present invention, means (not shown) for performing a heat treatment on the
インク凝集体に直接接触する記録媒体３４がすでに所望の転写温度に達していることにより、より転写ニップ時の短時間の間に、熱伝達を効率よく行うことができる。また、転写ニップ時のみで加熱する場合に比べ、予め記録媒体を所望の転写温度にしておくことで、インク凝集体と記録媒体表面が接触する。
Since the
この温度は記録媒体３４の種類によって自由に調節することができ、この温度制御によりインク凝集体の粘弾性を制御することも可能である。
This temperature can be freely adjusted according to the type of the
記録媒体３４が、普通紙や上質紙など表面にパルプ繊維による凹凸が多く、インク凝集体と記録媒体表面との間にアンカー効果を期待することができる場合は、インク凝集体の粘弾性を転写部での加熱温度だけでなく、直接転写時に接するメディア表面の加熱温度を制御して調節することにより、最適なインク凝集体の粘弾性で普通紙や上質紙などに良好な定着性を付与することができる。
If the
また、記録媒体３４が、塗工紙などの表面が平滑な記録媒体に対しては、インク凝集体を表面に凹凸がある記録媒体よりは硬めに粘弾性を制御することによって、転写後も良好な定着性を付与するといったことも可能である。
In addition, when the
このように構成された画像形成装置において、処理液として本発明に係る粒子含有液を用いることで、粒子含有液の粒子にインクの色材を仮固定することができるため、滲みのない高品質な画像を得ることができるとともに、粒子含有液の粒子によってインク像が非浸透媒体から離れやすくできるので、非浸透媒体である中間転写体から記録媒体へ転写する際の転写性を向上することができる。 In the image forming apparatus configured as described above, by using the particle-containing liquid according to the present invention as the processing liquid, the ink coloring material can be temporarily fixed to the particles of the particle-containing liquid. Image can be obtained and the ink image can be easily separated from the non-penetrable medium by the particles of the particle-containing liquid. it can.
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。 Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
本発明で使用するインク、処理液を後述の組成に従い、作製した。 The ink and treatment liquid used in the present invention were prepared according to the composition described below.
（作成したインク） (Created ink)
上記の顔料、ラテックス以外のインク組成物
・グリセリン ２０重量％
・ジエチレングリコール １０重量％
・オルフィンＥ１０１０（日信化学工業製） ２重量％
・イオン交換水 残量
尚、顔料としてはシアン顔料 Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：３を使用した。
Ink compositions other than the above pigments and latex /
・
・ Orphine E1010 (manufactured by Nissin Chemical Industry) 2% by weight
・ Ion-exchanged water remaining amount As a pigment, cyan pigment C.I. I. Pigment Blue-15: 3 was used.
本実施例で用いたインクの詳細な作製法を説明する。まず、顔料を分散する方法としてはボールミル、サンドミル、ビーズミル、高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等があるが、微細な粒子を比較的単分散できる方法として超音波ホモジナイザーを用いる方法が適切である。超音波ホモジナイザーは超音波による溶液中にキャビテーション現象で気泡を発生、消滅させ、その際の衝撃で溶液中の粗大粒子を粉砕することができる。超音波照射時間、又は照射エネルギー、又はその両方を調整することで、平均粒径と粗大粒子の含有率を調整することができる。分散剤として、メタクリル酸（Ａ）、ベンジルメタクリレート（Ｂ）、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート（Ｃ）のＡＢＣ型のブロックポリマーとして使用した。ポリマー、水酸化カリウム４５％の水溶液、脱イオン水として均一になるまで混合を行った。該ポリマーに、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ−１５：３及び脱イオン水を加えて混合し、ディスパー分散機で攪拌して予備混合を行なった。次いでこの予備混合物を２重タンクに入れ、１８℃の冷水で冷却しながらディスパー羽根にて攪拌しつつ、超音波ホモジナイザーＵＳ-１２００Ｔ型（（株）日本精機製作所）でチップを用いてバッチ照射を行なった。以上の方法はあくまでも顔料分散方法の1つであり、これに制限されるものではない。 A detailed method for producing the ink used in this example will be described. First, as a method of dispersing the pigment, there are a ball mill, a sand mill, a bead mill, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, and the like. A method using an ultrasonic homogenizer is suitable as a method capable of relatively monodispersing fine particles. The ultrasonic homogenizer generates and extinguishes bubbles by a cavitation phenomenon in a solution by ultrasonic waves, and can pulverize coarse particles in the solution by impact at that time. By adjusting the ultrasonic irradiation time, the irradiation energy, or both, the average particle size and the content of coarse particles can be adjusted. As a dispersant, it was used as an ABC type block polymer of methacrylic acid (A), benzyl methacrylate (B), and ethoxytriethylene glycol methacrylate (C). Mixing was performed until the polymer, an aqueous solution of 45% potassium hydroxide, and deionized water were uniform. To the polymer, C.I. I. Pigment Blue-15: 3 and deionized water were added and mixed, and premixed by stirring with a disper disperser. Next, this premix is put into a double tank, stirred with a disperse blade while being cooled with cold water at 18 ° C., and batch irradiation is performed using chips with an ultrasonic homogenizer US-1200T type (Nihon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). I did it. The above method is only one of the pigment dispersion methods, and is not limited thereto.
前述の方法にて得られた顔料の分散物に、スチレンアクリル系ラテックス（平均粒径５７ｎｍ、ジョンクリル５３７、ジョンソンポリマー製）を添加し、グリセリン、ジエチレングリコール、オルフィンＥ１０１０（日信化学工業製）、イオン交換水を所定の所望の質量比になるように調液し、混合攪拌を行ない、インクを得た。上記スチレンアクリル系ラテックスの他にも、オールアクリル系ラテックス（平均粒径１６８ｎｍ、ウルトラゾールＡ−２５、ガンツ化成製）、スチレンアクリル系ラテックス（平均粒径８９ｎｍ、ジョンクリル７６４０、ジョンソンポリマー製）、アクリル系ラテックス（平均粒径３０ｎｍ、ジュリマーＥＴ-４１０、日本純薬製）、等を用いることができる。 Styrene acrylic latex (average particle size 57 nm, John Crill 537, manufactured by Johnson Polymer) was added to the pigment dispersion obtained by the above-mentioned method, glycerin, diethylene glycol, Olphine E1010 (manufactured by Nissin Chemical Industry), Ion exchange water was prepared so as to have a predetermined desired mass ratio, mixed and stirred, and ink was obtained. In addition to the above styrene acrylic latex, all acrylic latex (average particle size 168 nm, Ultrazol A-25, manufactured by Ganz Kasei), styrene acrylic latex (average particle size 89 nm, John Crill 7640, manufactured by Johnson Polymer), Acrylic latex (average particle size 30 nm, Jurimer ET-410, manufactured by Nippon Pure Chemical), etc. can be used.
ラテックスには低ｐＨの処理液と反応して凝集する反応ラテックスと、凝集しない無反応ラテックスが存在するが、凝集体の凝集密度が高く、泣き別れ現象が発生しないためにも反応性ラテックスを用いることがより好ましい。 There are reactive latex that aggregates by reacting with a low pH treatment solution and non-reactive latex that does not aggregate, but reactive latex should be used because the aggregate has a high aggregation density and does not cause tearing. Is more preferable.
インクは調液後平均孔径０．５μｍのアセチルセルロース膜フィルタ（富士フイルム製）で濾過し、粗大粒子を除去した。 The ink was filtered and then filtered through an acetyl cellulose membrane filter (manufactured by Fuji Film) having an average pore size of 0.5 μm to remove coarse particles.
最終的に上記組成のインクを得た。 Finally, an ink having the above composition was obtained.
インク１をイオン交換水で１０００倍希釈して粒度分布計測を行なったところ、平均顔料粒子径は８９ｎｍであった。
When the particle size distribution was measured by diluting
（作成した処理液） (Created processing solution)
上記のラテックス以外の処理液組成物
・グリセリン ２０重量％
・ジエチレングリコール １０重量％
・オルフィン １重量％
・ｐＨ調整剤 微量
・イオン交換水 残量
今回用いたインクは低ｐＨの処理液でｐＨは３．６、インクは８．０から８．９であった。インクに分散されている顔料や反応性ラテックスは、低ｐＨの処理液と混ざると凝集する。尚、インクセット（インクと処理液）については、Ca2+,Mg2+,Al3+,Fe2+,Fe3+,Zn2+,Ni2+,Co2+,Cu2+といった多価金属イオンによる凝集反応でも、Polyallylamine, Polyethylene imineといったカチオン性ポリマーが分散されている処理液を用いても実質的な効果は同じである。
Treatment liquid composition other than the above latex /
・
・
-PH adjuster Trace amount / Ion-exchanged water Remaining The ink used this time was a low pH treatment solution with a pH of 3.6, and an ink of 8.0 to 8.9. The pigment and reactive latex dispersed in the ink aggregate when mixed with a low pH treatment liquid. As for the ink set (ink and treatment liquid), there are many such as Ca 2+ , Mg 2+ , Al 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Co 2+ and Cu 2+. The substantial effect is the same whether a flocculating reaction with a valent metal ion or a treatment liquid in which a cationic polymer such as Polyallylamine or Polyethylene imine is dispersed.
粒径は粒度分布計（日機装製、Nanotrac UPA-EX150）により測定を行なった。この粒度分布計は動的光散乱法という測定原理を用いている。粒子は直径数μｍ以下になると、溶媒分子運動の影響を受け、ブラウン運動を生じる。この運動の速さは粒子の大きさによって異なり、小さい粒子は速く、大きい粒子はゆっくり動く。これらの運動した粒子へレーザー光を照射すると、その速度に応じた位相の違う光の散乱が生じ、散乱光を分光するとドップラーシフトが得られる。動的光散乱法とはドップラーシフトされた粒子径情報を検出して粒度分布を求める方法である。不溶性材料の粒径分布測定ではインク、処理液ともに何れも１０００倍希釈を行ない、透過モード、非球形として計測を行なっている。 The particle size was measured with a particle size distribution meter (Nikkiso, Nanotrac UPA-EX150). This particle size distribution analyzer uses a measurement principle called dynamic light scattering. When the particle has a diameter of several μm or less, the particle is affected by the movement of the solvent molecules and causes Brownian movement. The speed of this movement depends on the size of the particles: small particles move fast and large particles move slowly. When these moving particles are irradiated with laser light, scattering of light with different phases according to the velocity occurs, and Doppler shift is obtained by dispersing the scattered light. The dynamic light scattering method is a method for obtaining a particle size distribution by detecting Doppler-shifted particle size information. In the measurement of the particle size distribution of the insoluble material, both the ink and the treatment liquid are diluted 1000 times, and the measurement is performed in a transmission mode and a non-spherical shape.
インク表面張力測定は２５℃標準条件における値を表面張力計（CBVP-Z，協和界面科学製）で測定した。インクの表面張力は３０〜３６ｍＮ／ｍ。処理液の表面張力は２５〜３５ｍＮ／ｍであった。 The ink surface tension was measured with a surface tension meter (CBVP-Z, manufactured by Kyowa Interface Science) at 25 ° C standard conditions. The surface tension of the ink is 30 to 36 mN / m. The surface tension of the treatment liquid was 25 to 35 mN / m.
インク粘度は、２５℃標準条件における値をインク粘度計（DV-II+，BROOKFIELD社製）で測定した。インク、処理液粘度は４〜７ｍＰａ・ｓであった。処理液粘度は３〜１０ｍＰａ・ｓであった。 The ink viscosity was measured with an ink viscometer (DV-II +, manufactured by BROOKFIELD) at 25 ° C standard conditions. The ink and treatment liquid viscosity was 4 to 7 mPa · s. The treatment liquid viscosity was 3 to 10 mPa · s.
（評価方法）
画像形成装置においては、処理液はローラー塗布機を用いて中間転写体に設けた。インクはインクジェットヘッドにて付与。尚、中間転写体とインクジェットノズルとの距離は０．５ｍｍに設定した。中間転写体はポリイミドフィルムにフッ素エラストマー（SIFEL、信越化学製）を３０μｍ厚で付与したものを用いた。溶媒除去を実施した。中間転写体及び記録媒体の搬送速度は０．５ｍ／ｓとした。記録媒体は、アート紙（三菱製紙社製、特菱アート）を使用した。また、画像形成装置は、シングルパス描画機にて描画し、ヘッドの駆動方式はピエゾ方式であるＧｅｌＪｅｔ５０００ヘッド（リコー社製）を使用した。インク供給方式はチューブ式の供給方式を用いた。溶媒除去方式は、ローラー吸収回収方式であり、吸収材として金属多孔質体（アルミナ粒子を焼結した材質）を使用した。
(Evaluation methods)
In the image forming apparatus, the processing liquid was provided on the intermediate transfer member using a roller coating machine. Ink is applied with an inkjet head. The distance between the intermediate transfer member and the inkjet nozzle was set to 0.5 mm. As the intermediate transfer member, a polyimide film provided with a fluorine elastomer (SIFEL, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) with a thickness of 30 μm was used. Solvent removal was performed. The conveyance speed of the intermediate transfer member and the recording medium was 0.5 m / s. Art paper (manufactured by Mitsubishi Paper Industries, Tokuhishi Art) was used as the recording medium. The image forming apparatus used a GelJet 5000 head (manufactured by Ricoh Co., Ltd.) that performs drawing with a single pass drawing machine and the head drive method is a piezo method. A tube-type supply system was used as the ink supply system. The solvent removal method was a roller absorption recovery method, and a metal porous body (a material obtained by sintering alumina particles) was used as an absorbent material.
処理液（粒子含有処理液）は中間転写体に５±１μｍの厚みを付与した。尚、処理液の厚みはローラーの接触圧力，ローラー径，ローラー表面形状で決定されるが、何れの条件でも処理液厚みは５±１μｍとなることは転写体上にポリイミドフィルムサンプル１０ｍｍ×１０ｍｍを置き、ローラー塗布前後の質量上昇から確認している。 The treatment liquid (particle-containing treatment liquid) imparted a thickness of 5 ± 1 μm to the intermediate transfer member. The thickness of the treatment liquid is determined by the contact pressure of the roller, the roller diameter, and the roller surface shape. However, the thickness of the treatment liquid is 5 ± 1 μm under any condition. It is confirmed from the increase in mass before and after roller application.
そこに画像をシアンインクのみ、２ｐｌ、６００ｄｐｉの条件で液滴同士が比較的離れ、独立するように描画した。 The image was drawn so that only the cyan ink was used, and the droplets were relatively separated and independent under the conditions of 2 pl and 600 dpi.
描画直後に顕微鏡で中間転写体の搬送を止めて、中間転写体上の画像を中間転写体の上に設置したカメラで撮影した。隣接するドット間の距離を測定し、インクジェット専用紙に打滴した際のドット間距離を目標値として、（ドット間距離）−（目標値）の絶対値をドット移動量として測定した。ドット移動量が５μｍを越えるもの状態を×、２μｍ以上５μｍ未満となるものを○、２μｍ未満となるものを◎、として評価した。尚、ドットの移動量の閾値を５μｍとしたのは、画像として出力した際の視認性を基準としている。理想的には着弾ドット直径の１０％以下で２μｍ以下であることがより好ましい。 Immediately after drawing, conveyance of the intermediate transfer member was stopped with a microscope, and an image on the intermediate transfer member was taken with a camera installed on the intermediate transfer member. The distance between adjacent dots was measured, the distance between dots when droplets were deposited on the inkjet dedicated paper was set as a target value, and the absolute value of (distance between dots) − (target value) was measured as the amount of dot movement. A state where the amount of dot movement exceeds 5 μm was evaluated as ×, a case where the dot movement amount was 2 μm or more and less than 5 μm, and a case where the dot movement amount was less than 2 μm. Note that the threshold for the amount of movement of the dots is set to 5 μm based on the visibility when output as an image. Ideally, it is more preferably 10% or less of the impact dot diameter and 2 μm or less.
また、アート紙への転写実験を行なった。得られた紙上の度と画像を顕微鏡で観察１０ドットの内、正確に転写されたドットの個数をカウントし、画像の転写率が９０％未満となるものを×、９０％以上９５％未満のものを○、９５％以上ものを◎、とした。
「処理液に粒子含有の効果」
In addition, a transfer experiment to art paper was conducted. Observe the image on the paper and the image with a microscope. Of the 10 dots, count the number of dots transferred accurately. If the image transfer rate is less than 90%, ×, 90% or more and less than 95% Goods were marked with ◯, and 95% or more were marked with ◎.
"Effect of containing particles in processing solution"
表３及び表４より、含有粒子の粒子濃度については、仮固定性、転写性向上の効果を得るためには５重量％以上含有させた方が好ましい。 From Tables 3 and 4, the particle concentration of the contained particles is preferably 5% by weight or more in order to obtain the effect of improving the temporary fixability and transferability.
尚、表には記載していないが、処理液に含有させる粒子は、シリカ、アルミナ、酸化チタンといった無機粒子の場合では、処理液中で粒子凝集が発生しやすい。オールアクリル系ラテックスといった溶融性ポリマー粒子の方がプロセスとして適している。 Although not shown in the table, particles contained in the treatment liquid are likely to aggregate in the treatment liquid in the case of inorganic particles such as silica, alumina, and titanium oxide. A fusible polymer particle such as all-acrylic latex is more suitable as a process.
粒子の形状は板状、繊維状のものよりも真球に近い形の方が画像仮固定性と転写性で好ましい。 The shape of the particles is more preferably a shape close to a true sphere than a plate-like or fiber-like one in terms of temporary image fixing and transferability.
粒子の粒径も関与していると考えられ、ポリマー粒子では粒径ｄが大きいものの方が画像の仮固定性には適していた。ｄ＞１００ｎｍの条件がドット位置ずれ性解消には有効となっている。さらに好ましくはｄ＞１５０ｎｍの条件がドット位置ずれ性解消には有効である。尚、粒径が２００ｎｍ、３００ｎｍのアクリル系粒子を処理液に１０重量％含有させたもので評価を行なったところ、画像の仮固定性は良好となっていることを確認している。 It is considered that the particle size of the particles is also involved, and the polymer particles having a larger particle size d are more suitable for temporarily fixing the image. The condition of d> 100 nm is effective for eliminating the dot misalignment. More preferably, the condition of d> 150 nm is effective for eliminating dot misalignment. In addition, when evaluation was carried out using 10% by weight of acrylic particles having a particle size of 200 nm and 300 nm in the treatment liquid, it was confirmed that the temporary fixability of the image was good.
顔料の粒径は９０ｎｍ、定着用ポリマー粒子の粒径は５７ｎｍであり、インク中の顔料や定着用ポリマー粒子といった溶媒不溶性材料に対しては、粒子サイズで「インク中の溶媒不溶性材料の平均粒径＞処理液中の粒子の平均粒径」が、画像の仮固定性と転写性の両立に良好であった。 The particle size of the pigment is 90 nm and the particle size of the fixing polymer particles is 57 nm. For solvent-insoluble materials such as pigments and fixing polymer particles in the ink, the average particle size of the solvent-insoluble material in the ink “Diameter> Average particle diameter of particles in the processing solution” was satisfactory in both the temporary fixability and transferability of the image.
仮固定性が良好となる理由としては、中間転写体と凝集物の付着力は粒子単体では小さいものの付着面積で確保できるためと考えられる。従って、画像形成性向上材料の付与面積は画像領域の面積よりも広いことが好ましい。 The reason why the temporary fixability is good is considered to be that the adhesion force between the intermediate transfer member and the aggregate can be ensured with an adhesion area although the particles are small in a single substance. Accordingly, it is preferable that the application area of the image formability improving material is wider than the area of the image region.
粒子層（処理液層）の形成により、付着面積が大きく取れるため、凝集物と画像形成性向上材料との間に高い付着力が生じる。また、処理液中で分散される粒子は、低ｐＨで分散性は高いが、インクの様な中〜高ｐＨの液体に対して分散性が低いが、インク滴が着弾したことで、処理液層に分散されていた粒子が凝集し、増粘するため、描画された画像が動きにくくなると考えられる。 The formation of the particle layer (treatment liquid layer) allows a large adhesion area, so that a high adhesion force is generated between the aggregate and the image formability improving material. In addition, particles dispersed in the treatment liquid have a low pH and a high dispersibility, but the dispersibility is low with respect to a medium to high pH liquid such as an ink. Since the particles dispersed in the layer aggregate and thicken, the drawn image is considered to be difficult to move.
「インクにラテックス含有の効果」
インクに溶媒不溶性材料であるラテックスを入れる、さらには凝集反応性のあるラテックスを入れる条件では、より転写性が良好になることが知られており、本実施例でもそれにならってラテックス添加インクを用いている。
"Effect of latex in ink"
It is known that the transferability is better under conditions where latex that is a solvent-insoluble material is added to the ink, and further latex that is coagulation-reactive is added. In this example, latex-added ink is used accordingly. ing.
「処理液に含有する粒子のガラス転移温度Ｔｇの影響」
転写温度をガラス転移点よりも高い温度に設定して転写実験を行なった。ローラー温度を９０℃、ドラム温度を１２０℃に設定した。但し、搬送速度が高速なため、ローラー温度と記録媒体温度は一定には成っていない。そこで、別途、照射温度計にて転写直後の記録媒体（アート紙）温度を測定したが、記録媒体は８０±５℃となっていた。
"Effect of glass transition temperature Tg of particles contained in treatment liquid"
The transfer experiment was performed with the transfer temperature set higher than the glass transition point. The roller temperature was set to 90 ° C and the drum temperature was set to 120 ° C. However, since the conveying speed is high, the roller temperature and the recording medium temperature are not constant. Therefore, separately, the temperature of the recording medium (art paper) immediately after transfer was measured with an irradiation thermometer, and the recording medium was 80 ± 5 ° C.
処理液に分散させる粒子とインク中の不溶性材料の特性について、「処理液分散粒子のガラス転移点＜インクの不溶性材料のガラス転移点」又は、「処理液分散粒子の最低造膜温度＜インクの不溶性材料の最低造膜温度」という条件については、高温転写を行なうと、転写率が上昇することが分かった。その理由については、高温下で処理液中の粒子の溶融が起こり、その粒子溶融層が破断することで転写が効率的に行なわれているものと考えられる。 Regarding the characteristics of the particles dispersed in the treatment liquid and the insoluble material in the ink, “the glass transition point of the treatment liquid dispersion particle <the glass transition point of the insoluble material of the ink” or “the minimum film forming temperature of the treatment liquid dispersion particle <the ink Regarding the condition of “the minimum film-forming temperature of the insoluble material”, it has been found that the transfer rate increases when high-temperature transfer is performed. The reason is considered to be that the transfer of the particles is efficiently performed by melting the particles in the treatment liquid at a high temperature and breaking the particle molten layer.
尚、記録媒体の搬送速度については、遅い程に高い転写率が上昇することを別途確認している。記録媒体やインク像の表面温度が上がりやすいためである。しかしながら、ユーザーの観点からはプリント速度が早い方が当然好まれるため、搬送速度を０．５ｍ／ｓよりも低下させることは良い解決策にならない。従って、転写ローラー温度としては８０℃以上が好ましく、より好ましくは１２０℃以上である。 Regarding the conveyance speed of the recording medium, it has been separately confirmed that the higher the transfer rate is, the slower it is. This is because the surface temperature of the recording medium and ink image is likely to rise. However, since a higher printing speed is naturally preferred from the user's point of view, reducing the conveying speed below 0.5 m / s is not a good solution. Accordingly, the transfer roller temperature is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or higher.
１０…インクジェット記録装置、１２…中間転写体、１４…処理液付与部（付与部）、１６…インク吐出部、１８…転写部、２０…溶媒除去部、２２…クリーニング部、２４…画像定着部、２６…溶媒除去ローラー、３０…記録ヘッド、３０Ｓ…記録ヘッド（処理液用ヘッド）、３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ…記録ヘッド（インク用ヘッド）、３４…記録媒体、３６…加圧ローラー、３８…クリーニングローラー、４０Ａ、４０Ｂ…定着ローラー
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記インクを吐出する前の前記非浸透媒体上に粒子含有液を付与することを特徴とする画像形成方法。 In an image forming method for transferring an ink image formed with ink on a non-penetrable medium to a recording medium,
An image forming method comprising applying a particle-containing liquid onto the non-penetrable medium before ejecting the ink.
該インクと該粒子含有液とが接触した際に前記溶媒不溶性材料又は前記粒子のどちらか一方、又は両方が凝集することを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。 Either the ink or the particle-containing liquid, or both have agglomeration reactivity,
5. The image forming method according to claim 4, wherein when the ink and the particle-containing liquid come into contact with each other, one or both of the solvent-insoluble material and the particles are aggregated.
該非浸透媒体上に粒子含有液を付与する粒子含有液付与部と、
該粒子含有液上にインクを付与するインク付与部と、
前記非浸透媒体上に形成されたインク像を記録媒体に転写する転写部と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A non-penetrating medium carrying an ink image;
A particle-containing liquid applying part for applying a particle-containing liquid on the non-penetrable medium;
An ink application unit that applies ink onto the particle-containing liquid;
An image forming apparatus comprising: a transfer unit that transfers an ink image formed on the non-penetrable medium to a recording medium.
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