JP2015120290A - Image recording method, and image recording apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像記録方法および画像記録装置に関する。 The present invention relates to an image recording method and an image recording apparatus.
近年、少量多品種の印刷向けにインクジェット方式を採用した印刷システムが利用され始めている。この中で、高品位の印刷物を得るために、記録媒体に前処理を施してからインクジェット方式により画像形成を行うことが研究されている。 In recent years, printing systems that employ an inkjet method have been used for small-lot, high-variety printing. Among these, in order to obtain a high-quality printed matter, it has been studied to perform image formation by an inkjet method after pre-processing the recording medium.
インクジェット方式に用いるインクとしては、少なくとも色材成分と水を含有し、それ以外に各種溶剤・樹脂・界面活性剤等の添加物を含有したものが一般的である。このようなインク中における色材は、水に対して溶解、或いは分散させて存在している。このため、インクジェット方式を適用する場合には、画像の耐水性付与やブリード抑制のために、画像形成中或いは画像形成後に色材を水に対して不溶化、或いは分散破壊の状態に変える手法が知られている。この手法の一つとして、画像形成前の記録媒体に予め、不溶化或いは分散破壊の機能、即ちインク凝集・析出機能を有する物質を付与する前処理が行われている。 Ink used in the ink jet method generally contains at least a colorant component and water, and additionally contains additives such as various solvents, resins, and surfactants. The color material in such an ink exists by being dissolved or dispersed in water. For this reason, when applying the ink jet method, there is a known technique for changing the color material into a water-insoluble or dispersion-disrupted state during or after image formation in order to impart water resistance to the image and suppress bleeding. It has been. As one of the methods, pre-processing is performed in which a substance having an insolubilizing function or a dispersion destruction function, that is, an ink aggregating / depositing function, is previously applied to a recording medium before image formation.
この前処理は、種々の画像に対応できるように、記録媒体の全面に対して施すことが好ましい。この点から、色材を凝集または析出させる機能を有する物質の付与方法としては、その物質を含有する液体（以下、「処理液」と称する）を記録媒体に塗工することが有効である。しかしながら、記録媒体に処理液を塗工すると、時間の経過と共に記録媒体中に液体の処理液が浸透していくこととなる。この浸透に伴い、処理液中に含まれる色材を凝集または析出させる物質も記録媒体の厚さ方向に移動して分布することとなる。一方、インクジェット方式で吐出されたインク滴は常に記録媒体の表面に着弾される。このため、インク滴と処理液の接触効率を高くするためには、処理液を記録媒体の表面近くに多く存在させることが好ましい。 This preprocessing is preferably performed on the entire surface of the recording medium so as to be compatible with various images. From this point, as a method for applying a substance having a function of aggregating or precipitating the coloring material, it is effective to apply a liquid containing the substance (hereinafter referred to as “treatment liquid”) to the recording medium. However, when the treatment liquid is applied to the recording medium, the liquid treatment liquid penetrates into the recording medium with time. Along with this penetration, the substance that aggregates or deposits the color material contained in the processing liquid also moves and distributes in the thickness direction of the recording medium. On the other hand, ink droplets ejected by the inkjet method are always landed on the surface of the recording medium. For this reason, in order to increase the contact efficiency between the ink droplets and the processing liquid, it is preferable that a large amount of the processing liquid exists near the surface of the recording medium.
そこで、これを達成する第１の方法としては、処理液が記録媒体内に浸透する前にインクによる画像形成を行う方法が考えられる。また、第２の方法としては、処理液が記録媒体内に浸透しても、記録媒体の表面近くに色材を凝集または析出させる物質が十分に存在できるように、予め記録媒体に多量の処理液を付与する方法が考えられる。 Therefore, as a first method for achieving this, a method of forming an image with ink before the treatment liquid penetrates into the recording medium can be considered. In addition, as a second method, a large amount of processing is performed on the recording medium in advance so that a substance that aggregates or precipitates the coloring material can be sufficiently present near the surface of the recording medium even if the processing liquid penetrates into the recording medium. A method for applying the liquid is conceivable.
しかしながら、上記第１の方法は、前処理工程と画像形成工程とを同一装置内に組み込んだとしても、装置構成上で困難性がある。即ち、多種の記録媒体のうちで、処理液の浸透速度が速い紙を使用する場合、その特性に応じて前処理工程の終了から画像形成工程開始までの時間を可能な限り短くする必要がある。しかし、その為には両工程間の距離を短くする必要があり、装置構成上、これを達成するための配置が困難な場合がある。 However, the first method has difficulty in the apparatus configuration even if the pretreatment process and the image forming process are incorporated in the same apparatus. That is, when using paper with a high processing liquid penetration speed among various types of recording media, it is necessary to shorten the time from the end of the preprocessing process to the start of the image forming process as much as possible according to the characteristics. . However, for that purpose, it is necessary to shorten the distance between both processes, and it may be difficult to arrange to achieve this due to the apparatus configuration.
また、第２の方法の場合、記録媒体に処理液を大量に付与することにより、記録媒体内に多量の液体が進入し、記録媒体を構成する繊維間を膨潤させたり、繊維の分子を壊すこととなる。この結果、カールやコックリング等の記録媒体の変形を起こしてしまう問題があった。 Further, in the case of the second method, by applying a large amount of treatment liquid to the recording medium, a large amount of liquid enters the recording medium, swells between the fibers constituting the recording medium, or breaks the fiber molecules. It will be. As a result, there is a problem that the recording medium is deformed such as curling and cockling.
特許文献１には、上記第２の方法の問題点を解決する方法が提案されている。即ち、特許文献１の方法では、処理液を記録媒体に塗布するまでの間に濃縮する濃縮手段を設ける。そして、この濃縮手段によって濃縮した処理液を記録媒体に塗布することにより、記録媒体の表面上に、処理液中の色材を凝集または析出させる物質を十分に残す。
しかしながら、先に示した特許文献１においては、次のような課題が生ずる場合がある。即ち、この特許文献１の方法では、室温下での粘度が高い処理液を用いた場合には、塗布ムラを防止するために塗布ローラ３４へ十分な量の処理液を接触させる必要がある。すなわち、処理液の少量利用による効率化には限界がある。また、塗布ローラ上で処理液を濃縮するために、加熱、送風、除湿等の濃縮手段が必須となる。更に、これらの濃縮手段を装置に組み込んで濃縮処理を効果的に行い、かつ処理液の濃縮に必要な面積や時間を塗布ローラ上で確保するためには、十分に大きい塗布ローラが必要となる。そのため、装置構成のコンパクト化や装置駆動のためのエネルギー消費の低減を行うことができない場合がある。
However, in
本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明は、処理液の使用量および処理液塗布に必要なエネルギー消費量を効率化すると共に、記録媒体上に付与した処理液により高い効率で色材の凝集・析出を行わせて高品位の画像を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems. That is, the present invention increases the amount of processing liquid used and the energy consumption required for coating the processing liquid, and allows the processing liquid applied on the recording medium to aggregate and deposit the coloring material with high efficiency. The purpose is to obtain a quality image.
一実施形態は、
色材を凝集又は析出させる処理液を加温する工程と、
加温した前記処理液をグラビアローラに供給する工程と、
加温した前記処理液の温度を低下させる工程と、
記録媒体に、温度を低下させた前記処理液を付与する工程と、
前記記録媒体に、前記色材を含有するインクを付与する工程と、
を有する画像記録方法に関する。
One embodiment is:
Heating the treatment liquid for aggregating or precipitating the coloring material;
Supplying the heated treatment liquid to a gravure roller;
Reducing the temperature of the heated treatment liquid;
Applying the treatment liquid having a reduced temperature to a recording medium;
Applying the ink containing the colorant to the recording medium;
The present invention relates to an image recording method.
他の実施形態は、
色材を凝集又は析出させる処理液を加温した後、グラビアローラに供給する供給部と、
前記グラビアローラを有し、加温した前記処理液の温度を低下させた後、前記処理液を記録媒体に付与する処理液付与部と、
記録媒体に、前記色材を含有するインクを付与するインク付与部と、
を有する画像記録装置に関する。
Other embodiments are:
A heating unit for aggregating or precipitating the coloring material, and then supplying the gravure roller;
A treatment liquid applying unit that includes the gravure roller and reduces the temperature of the heated treatment liquid, and then applies the treatment liquid to a recording medium;
An ink application unit for applying an ink containing the colorant to the recording medium;
The present invention relates to an image recording apparatus having
処理液の使用量および処理液塗布に必要なエネルギー消費量を効率化すると共に、記録媒体上に付与した処理液により高い効率で色材の凝集・析出を行わせて、高品位の画像を得ることができる。 In addition to increasing the amount of processing liquid used and the amount of energy required to apply the processing liquid, high-quality images are obtained by aggregating and precipitating colorants with high efficiency using the processing liquid applied to the recording medium. be able to.
本発明の一実施形態の画像記録方法では、色材を凝集又は析出させる処理液を加温した後、加温した処理液をグラビアローラに供給する。次に、加温した処理液の温度を低下させた後、この処理液を記録媒体に付与する。次いで、記録媒体に、色材を含有するインクを付与する。 In the image recording method of one embodiment of the present invention, after heating a processing liquid for aggregating or precipitating a color material, the heated processing liquid is supplied to a gravure roller. Next, after the temperature of the heated processing liquid is lowered, this processing liquid is applied to the recording medium. Next, an ink containing a color material is applied to the recording medium.
本発明の一実施形態の画像記録装置は、供給部、処理液付与部、およびインク付与部を有する。供給部は、色材を凝集又は析出させる処理液を加温した後にグラビアローラに供給する。処理液付与部はグラビアローラを有し、加温した処理液の温度を低下させた後、処理液を記録媒体に付与する。インク付与部は、記録媒体に、色材を含有するインクを付与する。 An image recording apparatus according to an embodiment of the present invention includes a supply unit, a treatment liquid application unit, and an ink application unit. The supply unit supplies the gravure roller after heating the treatment liquid for aggregating or precipitating the color material. The treatment liquid application unit has a gravure roller, and after reducing the temperature of the heated treatment liquid, applies the treatment liquid to the recording medium. The ink applying unit applies ink containing a color material to the recording medium.
以下では、上記実施形態の画像記録方法および画像記録装置による作用効果について詳細に説明する。 Below, the effect by the image recording method and image recording apparatus of the said embodiment is demonstrated in detail.
（１）まず、供給部により、予め処理液を加温した後に、加温した処理液をグラビアローラに供給する。アンドレードの式に示されるように、一般的に、液体の粘度は温度上昇に伴って指数関数的に低下する。このため、処理液を加温することにより、グラビアローラに容易に一定量の処理液を供給でき、処理液の供給量が過剰にならないようにすることができる。 (1) First, after the processing liquid is heated in advance by the supply unit, the heated processing liquid is supplied to the gravure roller. As shown in the Andrade equation, the viscosity of a liquid generally decreases exponentially with increasing temperature. For this reason, by heating the processing liquid, a certain amount of the processing liquid can be easily supplied to the gravure roller, and the supply amount of the processing liquid can be prevented from becoming excessive.
より具体的には、グラビアローラは、外周面上の全面に処理液を保持するために配列された微細なセルを有している。供給部からグラビアローラへの処理液の供給はまず、グラビアローラを回転させながらグラビアローラの外周面に処理液を供給して外周面上の各セル内に所定量の処理液を充填する。次に、ドクターブレードによってグラビアローラの外周面上の余分な処理液を掻き取る。この際、従来の方法では、処理液は室温であるため処理液の粘度が高くなり、セル内への処理液の充填が不十分となっていた。しかし、本実施形態では、供給部により加温して粘度を低下させた処理液をグラビアローラに付与するため、グラビアローラのセル内への処理液の充填を十分に行うことができる。 More specifically, the gravure roller has fine cells arranged to hold the processing liquid on the entire outer peripheral surface. Supply of the processing liquid from the supply unit to the gravure roller is performed by first supplying the processing liquid to the outer peripheral surface of the gravure roller while rotating the gravure roller and filling each cell on the outer peripheral surface with a predetermined amount of processing liquid. Next, excess treatment liquid on the outer peripheral surface of the gravure roller is scraped off by a doctor blade. At this time, in the conventional method, since the treatment liquid is at room temperature, the viscosity of the treatment liquid becomes high, and the filling of the treatment liquid into the cell is insufficient. However, in this embodiment, since the processing liquid heated by the supply unit and having a reduced viscosity is applied to the gravure roller, the processing liquid can be sufficiently filled into the cells of the gravure roller.
なお、ここでの「加温」とは、加熱手段で処理液を加熱することにより、処理液の温度を周囲環境温度（室温）よりも高い温度に上げることを意味する。 Here, “warming” means that the temperature of the processing liquid is raised to a temperature higher than the ambient environment temperature (room temperature) by heating the processing liquid with a heating unit.
（２）次に、処理液付与部では、加温した処理液の温度を低下させた後、処理液を記録媒体に付与する。 (2) Next, in the treatment liquid application unit, after the temperature of the heated treatment liquid is lowered, the treatment liquid is applied to the recording medium.
ここで、一般的に、記録媒体に対して液体を付与すると、その液体は記録媒体に形成されている細孔内をまず侵入していく。次いで、その細孔の毛管作用によって液体が更に細孔内を進んでいくことによって、浸透現象が現れる。このときの浸透速度、即ち記録媒体の細孔内への液体の進入速度は、その液体の粘度に依存して変化し、液体粘度が高くなるほど浸透速度は遅くなっていく。また、液体の浸透深さは経過時間に伴って多くなっていく。従って、処理液中の、色材を凝集又は析出させる物質を、記録媒体の表面近くで多く存在させておくためには、処理液の粘度を高め、記録媒体への浸透速度を遅くすることが有効である。 Here, generally, when a liquid is applied to the recording medium, the liquid first enters the pores formed in the recording medium. Next, the liquid penetrates further through the pores by the capillary action of the pores, so that a permeation phenomenon appears. The permeation speed at this time, that is, the liquid intrusion speed into the pores of the recording medium changes depending on the viscosity of the liquid, and the permeation speed decreases as the liquid viscosity increases. Further, the penetration depth of the liquid increases with the elapsed time. Therefore, in order to keep a large amount of the substance that aggregates or precipitates the coloring material in the processing liquid near the surface of the recording medium, it is possible to increase the viscosity of the processing liquid and to reduce the penetration speed into the recording medium. It is valid.
そこで、本実施形態の処理液付与部では、加温した処理液の温度を低下させることによって、処理液の粘度を増大させている。この結果、記録媒体に処理液が付与された時点では処理液の粘度は増大しており、処理液、即ち、色材を凝集又は析出させる物質は記録媒体の表面近傍に多量に存在することとなる。 Therefore, in the treatment liquid application unit of the present embodiment, the viscosity of the treatment liquid is increased by lowering the temperature of the heated treatment liquid. As a result, when the treatment liquid is applied to the recording medium, the viscosity of the treatment liquid increases, and the treatment liquid, that is, a substance that aggregates or precipitates the coloring material is present in a large amount near the surface of the recording medium. Become.
なお、上記のように処理液付与部により処理液が記録媒体へ付与される時点では、処理液の粘度は増加している。しかし、本実施形態では、このような粘度上昇が起こっても、記録媒体への処理液の付与性に問題はない。
例えば、グラビアローラから記録媒体へ直接、処理液を付与する場合、上記のようにグラビアローラの外周面のセル内には十分な量の処理液が充填されるため、この処理液がそのまま記録媒体に付与されることとなる。従って、安定的に一定量の処理液を記録媒体に付与できる。
また、後述するように、グラビアローラとオフセットローラを有する処理液付与部とする場合も同様に、供給部からグラビアローラの外周面のセル内には十分な量の処理液が充填される。また、このように充填された処理液がそのままオフセットローラ上を移動して記録媒体に付与されることとなる。従って、安定的に一定量の処理液を記録媒体に付与できる。
As described above, the viscosity of the treatment liquid is increased at the time when the treatment liquid is applied to the recording medium by the treatment liquid application unit. However, in this embodiment, there is no problem in the application property of the treatment liquid to the recording medium even if such a viscosity increase occurs.
For example, when the processing liquid is directly applied from the gravure roller to the recording medium, a sufficient amount of the processing liquid is filled in the cells on the outer peripheral surface of the gravure roller as described above. Will be granted. Therefore, a constant amount of processing liquid can be stably applied to the recording medium.
Further, as will be described later, when a processing liquid application unit having a gravure roller and an offset roller is used, a sufficient amount of processing liquid is filled in the cells on the outer peripheral surface of the gravure roller from the supply unit. Further, the processing liquid filled in this way moves on the offset roller as it is and is applied to the recording medium. Therefore, a constant amount of processing liquid can be stably applied to the recording medium.
（３）次に、インク付与部では、記録媒体に、色材を含有するインクを付与する。上記（２）に記載したように、記録媒体の表面近傍には、多くのインク中の色材を凝集又は析出させる物質が存在している。このため、記録媒体にインクを付与した際には、処理液とインクの接触確率が高まり、高効率で色材の凝集・析出反応を実現することが可能になる。この結果、高品位の画像を得ることができる。また、処理液の使用量および処理液塗布に必要なエネルギー消費量を効率化することができる。 (3) Next, the ink application unit applies ink containing a color material to the recording medium. As described in (2) above, there is a substance that aggregates or precipitates the coloring material in many inks in the vicinity of the surface of the recording medium. For this reason, when ink is applied to the recording medium, the contact probability between the treatment liquid and the ink is increased, and it is possible to realize the aggregation / deposition reaction of the coloring material with high efficiency. As a result, a high-quality image can be obtained. In addition, the amount of processing liquid used and the energy consumption required for processing liquid coating can be improved.
以下では、本実施形態の画像記録装置の各部で行う処理内容、および処理液について詳細に説明する。 Hereinafter, details of processing performed in each unit of the image recording apparatus of the present embodiment and processing liquid will be described in detail.
（供給部）
供給部で行う処理液の加温時の温度設定は、使用する処理液の粘度の温度特性と処理液付与部の構成を考慮して、適宜、設定すれば良い。但し、処理液が含有する溶媒種を考慮して、その溶媒が蒸発しないように温度の上限を定めることが望ましい。例えば、処理液の溶媒として最もよく用いられるものは水であり、常圧で水の沸点は１００℃であるため、温度の上限を１００℃程度とすることが好ましい。この１００℃程度までの温度であれば、処理液の粘度を十分に低下させて、グラビアローラへの処理液の付与を容易に行うことができる。より好ましくは、処理液を６０℃以上１００℃以下まで加温するのが良い。
(Supply section)
The temperature setting at the time of heating of the processing liquid performed in the supply unit may be appropriately set in consideration of the temperature characteristics of the viscosity of the processing liquid to be used and the configuration of the processing liquid application unit. However, in consideration of the type of solvent contained in the treatment liquid, it is desirable to set the upper limit of the temperature so that the solvent does not evaporate. For example, water is most often used as a solvent for the treatment liquid, and since the boiling point of water is 100 ° C. at normal pressure, the upper limit of the temperature is preferably about 100 ° C. If it is this temperature to about 100 degreeC, the viscosity of a process liquid can fully be reduced and the application of a process liquid to a gravure roller can be performed easily. More preferably, the treatment liquid is heated to 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
供給部において処理液を加温する位置は特に限定されない。例えば、処理液の貯蔵部を設け、この貯蔵部からグラビアローラに処理液を供給する場合、貯蔵部からグラビアローラまでの経路の何れの箇所で処理液を加温しても良い。一例としては、処理液を貯蔵する貯蔵部と、貯蔵部と連通して処理液を貯留する貯留部と、貯留部内の処理液を加温する加温部とを有する供給部を挙げることができる。この供給部を用いてグラビアローラに処理液を供給する場合、まず、貯蔵部内の処理液を貯留部に送る。次に、貯留部内の処理液を加温部によって加温した後、グラビアローラに供給する。 The position at which the treatment liquid is heated in the supply unit is not particularly limited. For example, when a processing liquid storage unit is provided and the processing liquid is supplied from the storage unit to the gravure roller, the processing liquid may be heated at any point in the path from the storage unit to the gravure roller. As an example, a supply unit having a storage unit that stores the processing liquid, a storage unit that communicates with the storage unit and stores the processing liquid, and a heating unit that heats the processing liquid in the storage unit can be cited. . When supplying a processing liquid to a gravure roller using this supply part, first, the processing liquid in a storage part is sent to a storage part. Next, after the treatment liquid in the storage part is heated by the heating part, it is supplied to the gravure roller.
（処理液付与部）
処理液付与部で処理液の温度を低下させる方法は特に限定されない。例えば、処理液付与部を構成するグラビアローラと共に処理液が移動する間に、自然冷却（空気冷却）により処理液の温度を低下させることができる。この場合、グラビアローラ外周面のセル内へ充填された処理液は記録媒体へ付与されるまでの間に、次第にその温度が低下する。このように、グラビアローラ外周面のセル内に充填された処理液は徐々にその温度が低下し、それに伴い処理液の粘度は上昇する。そして、グラビアローラから記録媒体に処理液が付与される時、処理液は記録媒体に対して浸透が遅い液となっている。この結果、処理液中の色材を凝集又は析出させる物質が記録媒体の表層近くに存在できる状態となり、色材をこの物質と高効率で作用させて高品位な画像を得ることができる。
(Processing liquid application part)
The method for lowering the temperature of the treatment liquid at the treatment liquid application unit is not particularly limited. For example, the temperature of the processing liquid can be lowered by natural cooling (air cooling) while the processing liquid moves together with the gravure roller constituting the processing liquid application unit. In this case, the temperature of the processing liquid filled in the cells on the outer peripheral surface of the gravure roller gradually decreases before being applied to the recording medium. Thus, the temperature of the processing liquid filled in the cell on the outer peripheral surface of the gravure roller gradually decreases, and the viscosity of the processing liquid increases accordingly. When the processing liquid is applied from the gravure roller to the recording medium, the processing liquid is a liquid that penetrates slowly into the recording medium. As a result, a substance capable of aggregating or depositing the color material in the processing liquid can be present near the surface layer of the recording medium, and the color material can be reacted with this substance with high efficiency to obtain a high-quality image.
特に、処理液付与部がグラビアローラとオフセットローラを有する場合、グラビアローラ、オフセットローラが大きな径を有する場合等は、処理液がグラビアローラに供給されてから記録媒体へ付与されるまでの時間を長くできる。従って、グラビアローラとオフセットローラを有する処理液付与部とした場合、自然冷却は効果的である。また、グラビアローラにおいて、処理液が供給された位置と、記録媒体に処理液を付与する位置（記録媒体に接触する位置）の間の距離を長くしても良い。具体的には、グラビアローラにおいて、処理液が供給される第１の位置と、記録媒体に処理液を付与する第２の位置が略対向となる位置としても良い。ここで、「略対向」とは、グラビアローラの軸方向に垂直な面で見た時に、第１の位置−グラビアローラの中心−第２の位置がなす角度が約１８０°であり、これら３点を結ぶと略直線となることを表す。 In particular, when the treatment liquid application unit has a gravure roller and an offset roller, when the gravure roller and the offset roller have a large diameter, the time until the treatment liquid is supplied to the recording medium after being supplied to the gravure roller is increased. Can be long. Therefore, natural cooling is effective when the treatment liquid application unit having a gravure roller and an offset roller is used. In the gravure roller, a distance between a position where the processing liquid is supplied and a position where the processing liquid is applied to the recording medium (a position where the processing liquid contacts) may be increased. Specifically, in the gravure roller, the first position where the processing liquid is supplied and the second position where the processing liquid is applied to the recording medium may be substantially opposite to each other. Here, “substantially opposed” means that the angle formed by the first position—the center of the gravure roller—the second position when viewed on a plane perpendicular to the axial direction of the gravure roller is about 180 °. When connecting the points, it shows that it becomes a substantially straight line.
また、グラビアローラ内に冷却部を設け、この冷却部により処理液の温度を低下させても良い。冷却部を設けることにより、処理液の温度を低下させる時間を短縮することができる。 Further, a cooling unit may be provided in the gravure roller, and the temperature of the processing liquid may be lowered by this cooling unit. By providing the cooling unit, the time for lowering the temperature of the treatment liquid can be shortened.
処理液付与部で低下した処理液の温度は、供給部から処理液付与部に供給された時の処理液の温度（加温された処理液の温度）よりも低い温度であれば特に限定されない。好ましくは、処理液の粘度増加量を大きくするために、処理液の温度を周囲環境温度（室温）まで低下させるのが良い。なお、処理液の冷却方法、処理液の低下させる目標温度等に応じて、処理液の温度を低下させる条件を適宜、設定すれば良い。 The temperature of the treatment liquid lowered in the treatment liquid application unit is not particularly limited as long as it is lower than the temperature of the treatment liquid (temperature of the heated treatment liquid) when supplied from the supply unit to the treatment liquid application unit. . Preferably, in order to increase the amount of increase in the viscosity of the processing liquid, the temperature of the processing liquid may be lowered to the ambient environment temperature (room temperature). In addition, the conditions for reducing the temperature of the processing liquid may be set as appropriate in accordance with the cooling method of the processing liquid, the target temperature for reducing the processing liquid, and the like.
なお、従来の装置では、記録媒体に処理液を付与する部位で、処理液を加温していた（例えば、ホットメルト塗工）。しかし、この場合、処理液以外に処理液を付与する部位全体も加温することとなる。従って、従来の装置では、本実施形態のように処理液を付与する部位で処理液の温度を下げることはできない。このため、従来の装置では、処理液の加温により、記録媒体への付与時の処理液の粘度は低下しており、処理液が記録媒体内へ浸透して処理液とインク中の色材を高効率で接触させることは困難であった。この結果、高品位な画像が得られなかった。 In the conventional apparatus, the processing liquid is heated at a portion where the processing liquid is applied to the recording medium (for example, hot melt coating). However, in this case, the entire portion to which the treatment liquid is applied other than the treatment liquid is also heated. Therefore, in the conventional apparatus, the temperature of the processing liquid cannot be lowered at the site where the processing liquid is applied as in the present embodiment. For this reason, in the conventional apparatus, the viscosity of the treatment liquid at the time of application to the recording medium is reduced due to the heating of the treatment liquid, and the treatment liquid penetrates into the recording medium and the coloring material in the treatment liquid and ink. It was difficult to contact with high efficiency. As a result, a high-quality image could not be obtained.
本実施形態の処理液付与部は、グラビアローラを有する。グラビアローラは以下のような利点を有する。
・低粘度の処理液であっても、記録媒体またはオフセットローラへの処理液の付与性に優れる。
・記録媒体の風合い劣化を防止するために、少ない塗工量を制御できる。
・記録媒体の形態が連続紙（ロール紙）又は枚葉の何れであっても対応できる。
・記録媒体との接触面積が少ない。
・処理液の供給や記録媒体の取り付けが容易である。
The treatment liquid application unit of the present embodiment has a gravure roller. The gravure roller has the following advantages.
-Even if the processing liquid has a low viscosity, it is excellent in the ability to apply the processing liquid to the recording medium or the offset roller.
-It is possible to control a small coating amount in order to prevent the texture deterioration of the recording medium.
It can be handled regardless of whether the form of the recording medium is continuous paper (roll paper) or sheet.
-The contact area with the recording medium is small.
-It is easy to supply the treatment liquid and attach the recording medium.
処理液付与部において、グラビアローラを用いて記録媒体に処理液を付与する方式としては例えば、ダイレクトグラビア方式と、オフセットグラビア方式を挙げることができる。 Examples of methods for applying the treatment liquid to the recording medium using the gravure roller in the treatment liquid application unit include a direct gravure method and an offset gravure method.
ダイレクトグラビア方式では、グラビアローラの回転方向で供給部に対して下流側で、グラビアローラの外周面と記録媒体を接触（外接）させる。これによって、グラビアローラ外周面の各セル内に充填された処理液を、記録媒体に直接、付与する。 In the direct gravure method, the outer peripheral surface of the gravure roller and the recording medium are brought into contact (externally contacted) on the downstream side of the supply unit in the rotation direction of the gravure roller. As a result, the processing liquid filled in each cell on the outer peripheral surface of the gravure roller is directly applied to the recording medium.
オフセットグラビア方式では、グラビアローラの外周面をオフセットローラの外周面と接触（外接）させ、オフセットローラの外周面を記録媒体に接触（外接）させる。そして、グラビアローラ外周面のセル内に充填させた処理液を一旦、オフセットローラに供給し、その後に、このオフセットローラ上の処理液を記録媒体に付与する。なお、このオフセットグラビア方式で使用するオフセットローラは１つに限定するものではなく、複数本のオフセットローラを連結する多段式としても良い。この場合、グラビアローラの外周面を第１のオフセットローラの外周面と接触（外接）させ、第１のオフセットローラの外周面を第２のオフセットローラの外周面と接触（外接）させる。更に必要に応じて、随時、第Ｎ（Ｎは３以上の整数）のオフセットローラの外周面を、第（Ｎ＋１）のオフセットローラの外周面と接触（外接）させる。このように隣接するオフセットローラの外周面が互いに接触（外接）するように、複数のオフセットローラを配置する。そして、複数のオフセットローラを連動して回転させることにより、グラビアローラ側から記録媒体側に向かって複数のオフセットローラ上を、処理液が移動する。次に、複数のオフセットローラのうち、外周面が記録媒体に接するオフセットローラから記録媒体に処理液を付与する。 In the offset gravure method, the outer peripheral surface of the gravure roller is brought into contact (external contact) with the outer peripheral surface of the offset roller, and the outer peripheral surface of the offset roller is brought into contact (external contact) with the recording medium. Then, the processing liquid filled in the cells on the outer peripheral surface of the gravure roller is once supplied to the offset roller, and then the processing liquid on the offset roller is applied to the recording medium. Note that the number of offset rollers used in the offset gravure method is not limited to one, and a multi-stage type in which a plurality of offset rollers are connected may be used. In this case, the outer peripheral surface of the gravure roller is brought into contact (outer circumscribed) with the outer peripheral surface of the first offset roller, and the outer peripheral surface of the first offset roller is brought into contact (outer circumscribed) with the outer peripheral surface of the second offset roller. Further, if necessary, the outer peripheral surface of the Nth (N is an integer of 3 or more) offset roller is brought into contact (externally contacted) with the outer peripheral surface of the (N + 1) th offset roller. In this way, the plurality of offset rollers are arranged so that the outer peripheral surfaces of the adjacent offset rollers are in contact (externally) with each other. Then, by rotating the plurality of offset rollers in conjunction with each other, the processing liquid moves on the plurality of offset rollers from the gravure roller side toward the recording medium side. Next, a processing liquid is applied to the recording medium from an offset roller whose outer peripheral surface is in contact with the recording medium among the plurality of offset rollers.
このオフセットグラビア方式は、処理液の表面張力が高く記録媒体上でレベリングしにくい場合や、処理液を低い塗工量として記録媒体上で均一にしたい場合に有効である。オフセットグラビア方式を採用する場合、通常はグラビアローラとオフセットローラのそれぞれの外周面の周速度を同一にする。しかし、処理液の粘度上昇によりグラビアローラからオフセットローラへの転写性が悪い時には、グラビアローラとオフセットローラの外周面の周速度をそれぞれ、異なるものとしても良い。例えば、オフセットローラの周速度をグラビアローラの周速度よりも高くして、グラビアローラのセル内に充填されている処理液に対するオフセットローラからの引き出し力を大きくすることも効果的である。 This offset gravure method is effective when the surface tension of the processing liquid is high and leveling is difficult on the recording medium, or when it is desired to make the processing liquid uniform on the recording medium with a low coating amount. When the offset gravure method is adopted, the peripheral speeds of the outer peripheral surfaces of the gravure roller and the offset roller are usually made the same. However, when the transferability from the gravure roller to the offset roller is poor due to an increase in the viscosity of the processing liquid, the peripheral speeds of the outer peripheral surfaces of the gravure roller and the offset roller may be different. For example, it is also effective to increase the pulling force from the offset roller to the processing liquid filled in the cell of the gravure roller by making the peripheral speed of the offset roller higher than the peripheral speed of the gravure roller.
上記の何れの方式を採用した場合であっても、供給部から最初に処理液を付与されるローラは、グラビアローラとなる。そして、上記したように、本実施形態では、供給部からグラビアローラへの処理液の付与性は優れたものとなり、グラビアローラ外周面のセル内には十分な量の処理液が充填される。このため、常温では高粘度の処理液を安定的に一定量、記録媒体へ付与することが可能となる。なお、グラビアローラ外周面のセル容積によって、記録媒体への処理液の付与量が決まるため、必要とする付与量に応じてグラビアローラのセル容積を設定する。処理液の付与量は特に限定されないが、記録媒体の風合いを考慮すれば、０．３ｇ／ｍ2以上５ｇ／ｍ2以下が好ましい。 Regardless of which method is used, the roller to which the treatment liquid is first applied from the supply unit is a gravure roller. And as above-mentioned, in this embodiment, the applicability | paintability of the process liquid from a supply part to a gravure roller becomes excellent, and sufficient quantity of process liquid is filled in the cell of the gravure roller outer peripheral surface. For this reason, it is possible to stably apply a certain amount of high-viscosity processing liquid to the recording medium at room temperature. Since the amount of treatment liquid applied to the recording medium is determined by the cell volume on the outer peripheral surface of the gravure roller, the cell volume of the gravure roller is set according to the required amount of application. The amount of treatment liquid applied is not particularly limited, but is preferably 0.3 g / m 2 or more and 5 g / m 2 or less in consideration of the texture of the recording medium.
（記録媒体の冷却）
記録媒体の内部への処理液の浸透を更に抑制するために、記録媒体を予め冷却しても良い。この冷却は周囲温度よりも低い温度に設定すれば良く、好ましくは１０℃以上２０℃以下の低い温度にするのが良い。これにより、処理液を記録媒体に付与した後でも更に処理液の温度を下げることができ、より効果的に処理液を高粘度化できる。この結果、記録媒体内部への処理液の浸透を効果的に抑制して、より高品位な画像を得ることができる。
(Cooling the recording medium)
In order to further suppress the penetration of the treatment liquid into the inside of the recording medium, the recording medium may be cooled in advance. This cooling may be set to a temperature lower than the ambient temperature, preferably a low temperature of 10 ° C. or higher and 20 ° C. or lower. Thereby, the temperature of the treatment liquid can be further lowered even after the treatment liquid is applied to the recording medium, and the viscosity of the treatment liquid can be increased more effectively. As a result, it is possible to effectively suppress the penetration of the processing liquid into the recording medium and obtain a higher quality image.
（処理液）
記録媒体に付与した後の浸透特性を考慮して、処理液の粘度としては、２５℃において、２０００ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、より好ましくは１００００ｍＰａ・ｓ以上である。また、好ましくは、１０００００ｍＰａ・ｓ以下である。１０００００ｍＰａ・ｓを超える粘度では処理液の流動性が低く、記録媒体に付与した際に浸透が遅すぎることに加えてレベリングも悪くなり、処理液の均質な付与性が得られなくなる場合がある。また、加温後の処理液の粘度は５０００ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以下であることによって、グラビアローラにより安定的に処理液を供給することができる。
(Processing liquid)
Considering the permeation characteristics after being applied to the recording medium, the viscosity of the treatment liquid is preferably 2000 mPa · s or more, more preferably 10,000 mPa · s or more at 25 ° C. Moreover, Preferably, it is 100,000 mPa * s or less. When the viscosity exceeds 100000 mPa · s, the fluidity of the treatment liquid is low, and when applied to the recording medium, the penetration is too slow, and the leveling is also deteriorated, so that uniform application of the treatment liquid may not be obtained. Further, the viscosity of the treatment liquid after heating is preferably 5000 mPa · s or less. When the viscosity is 5000 mPa · s or less, the treatment liquid can be stably supplied by the gravure roller.
処理液は、インク中の色材を凝集または析出させる物質を含有し、色材を凝集または析出させる機能を有する。すなわち、処理液は、インクを構成している成分である色材と接触することによって化学的に反応し、あるいは物理的に吸着することで色材を凝集又は析出させる。処理液は、インクおよび／又はインク組成物の一部の流動性を低下させて、画像形成時のブリーディング、ビーディングを抑制し、画像を高品位化することができる。 The treatment liquid contains a substance that aggregates or deposits the coloring material in the ink and has a function of aggregating or depositing the coloring material. That is, the treatment liquid chemically reacts by contacting with the color material, which is a component constituting the ink, or aggregates or precipitates the color material by physical adsorption. The treatment liquid can reduce the fluidity of a part of the ink and / or ink composition, suppress bleeding and beading during image formation, and improve the quality of the image.
一般に、インクジェット用インクの色材として用いられるものとしては、染料或いは顔料分散体があるが、これらはアニオン性のものが多い。従って、処理液の主成分（インク中の色材を凝集または析出させる物質）としてはカチオン性の物質が有効である。例えば、塩酸、リン酸、硫酸、硝酸、ホウ酸等の無機酸、蓚酸、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、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、ニコチン酸等の有機酸を挙げることができる。これらの化合物の誘導体、又はこれらの塩の溶液も同様に好ましく用いることができる。また、色材との反応を十分に行わせることを考慮して、上記処理液の主成分の含有量としては、５質量％以上５０質量％以下の範囲が好ましい。 In general, dyes or pigment dispersions are used as coloring materials for ink jet inks, and these are often anionic. Accordingly, a cationic substance is effective as the main component of the treatment liquid (substance that aggregates or deposits the colorant in the ink). For example, inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, boric acid, succinic acid, polyacrylic acid, acetic acid, glycolic acid, malonic acid, malic acid, maleic acid, ascorbic acid, succinic acid, glutaric acid, fumaric acid, Examples include organic acids such as citric acid, tartaric acid, lactic acid, pyrrolidone carboxylic acid, pyrone carboxylic acid, pyrrole carboxylic acid, furan carboxylic acid, pyridine carboxylic acid, coumaric acid, thiophene carboxylic acid, and nicotinic acid. Similarly, derivatives of these compounds or solutions of these salts can also be preferably used. Further, considering that the reaction with the coloring material is sufficiently performed, the content of the main component of the treatment liquid is preferably in the range of 5% by mass or more and 50% by mass or less.
上記の物質を各種の溶剤と混合することで液状にして処理液とするが、粘度を調整するために、更に処理液中に増粘剤を加えても良い。増粘剤としては、食品や医薬品等にも用いる増粘用の一般的な物質を使用できる。例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース等の繊維系、アルブミン、カゼイン等の蛋白質系、アルギン酸、寒天、澱粉、多糖類（キサンタンガム、グアーガム等）等の他の天然物、ビニル系化合物、ポリエステル系化合物、ポリアミド系化合物、ポリエーテル系化合物、ポリグリコール系化合物、ポリビニルアルコール系化合物、ポリアルキレンオキサイド系化合物、ポリアクリル系化合物等の合成物、及びそれらを組み合わせた混合物を挙げることができる。 The above substances are mixed with various solvents to make a liquid into a treatment liquid, but a thickener may be further added to the treatment liquid in order to adjust the viscosity. As the thickener, a general substance for thickening used for foods and pharmaceuticals can be used. For example, fiber systems such as carboxymethylcellulose and methylcellulose, protein systems such as albumin and casein, other natural products such as alginic acid, agar, starch, polysaccharides (xanthan gum, guar gum, etc.), vinyl compounds, polyester compounds, polyamide systems Examples thereof include compounds such as compounds, polyether compounds, polyglycol compounds, polyvinyl alcohol compounds, polyalkylene oxide compounds, polyacrylic compounds, and mixtures thereof.
上記物質に加え、処理液中に、ｐＨ緩衝剤を添加することも好ましい。ｐＨ緩衝剤はインクにより見かけ上の処理液の濃度が低下してもｐＨの変動を少なくできるため、ｐＨ変動により色材と処理液の反応性が低下することを防止できる。また、記録媒体にｐＨ調節した処理液を付与することによって、必要以上に記録媒体が酸性化することを抑制できる。 In addition to the above substances, it is also preferable to add a pH buffering agent to the treatment liquid. Since the pH buffer can reduce the fluctuation in pH even when the apparent concentration of the processing liquid is lowered by the ink, it is possible to prevent the reactivity between the coloring material and the processing liquid from being lowered due to the pH fluctuation. Moreover, it can suppress that a recording medium is acidified more than necessary by providing the processing liquid which adjusted pH to a recording medium.
ｐＨ緩衝剤の具体例としては、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム等の酢酸塩、りん酸水素塩、炭酸水素塩、或いは、フタル酸水素ナトリウム、フタル酸水素カリウム等の多価カルボン酸の水素塩を挙げることができる。更に、多価カルボン酸の具体例としては、フタル酸以外にも、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、ピロメリット酸、トリメリット酸等を挙げることができる。上記以外でも、添加することによってｐＨに対して緩衝作用を発現させる従来から公知の化合物は、いずれも好適に用いることができる。 Specific examples of pH buffering agents include acetates such as sodium acetate, potassium acetate, and lithium acetate, hydrogen phosphates, bicarbonates, or hydrogen of polyvalent carboxylic acids such as sodium hydrogen phthalate and potassium hydrogen phthalate. Mention may be made of salts. Furthermore, specific examples of polycarboxylic acids include, besides phthalic acid, malonic acid, maleic acid, succinic acid, fumaric acid, itaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, adipic acid, sebacic acid, dimer acid , Pyromellitic acid, trimellitic acid and the like. In addition to the above, any conventionally known compound that exhibits a buffering effect on pH by addition can be suitably used.
また、処理液は適量の水や有機溶剤を含有しても良い。処理液は、上記の各種成分を、水や有機溶剤等の水性媒体に溶解したものが好ましい。水性媒体の例としては、例えば、水、或いは水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を挙げることができる。具体的には水溶性有機溶剤として例えば、下記の物質などを好適に用いることができる。
１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオールなどのアルカンジオール類。
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）エーテルなどのグリコールエーテル類。
エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール、第２ブタノール、第３ブタノールなどの炭素数１乃至４のアルキルアルコール類。
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドなどのカルボン酸アミド類。
アセトン、メチルエチルケトン、２−メチル−２−ヒドロキシペンタン−４−オンなどのケトン、又は、ケトアルコール。
テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類。
グリセリン。
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、１，２−又は１，３−プロピレングリコール、１，２−又は１，４−ブチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのアルキレングリコール類。
チオジグリコール、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などの多価アルコール類。
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、ジメチルスルホキシドなどの含硫黄化合物。
また、これらの中から２種類以上の物質を選択し混合して用いることもできる。
The treatment liquid may contain an appropriate amount of water or an organic solvent. The treatment liquid is preferably prepared by dissolving the above various components in an aqueous medium such as water or an organic solvent. Examples of the aqueous medium include water or a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent. Specifically, for example, the following substances can be preferably used as the water-soluble organic solvent.
Alkanediols such as 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,2-hexanediol and 1,6-hexanediol.
Glycol ethers such as diethylene glycol monomethyl (or ethyl) ether and triethylene glycol monoethyl (or butyl) ether.
Alkyl alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, secondary butanol and tertiary butanol;
Carboxylic acid amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide.
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-methyl-2-hydroxypentan-4-one, or keto alcohol.
Cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane.
Glycerin.
Alkylene glycols such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, 1,2- or 1,3-propylene glycol, 1,2- or 1,4-butylene glycol, polyethylene glycol;
Polyhydric alcohols such as thiodiglycol, 1,2,6-hexanetriol, and acetylene glycol derivatives;
Sulfur-containing compounds such as 2-pyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and dimethyl sulfoxide.
Further, two or more kinds of substances can be selected and mixed from these.
処理液には、必要に応じて上記成分の他に消泡剤、防腐剤、防かび剤などを適宜に添加しても良い。また、各種記録媒体に対する付与性を考慮して、表面張力の調整のために界面活性剤等を添加しても良い。 If necessary, an antifoaming agent, an antiseptic agent, an antifungal agent and the like may be added to the treatment liquid as needed. In consideration of the applicability to various recording media, a surfactant or the like may be added to adjust the surface tension.
以下では、画像記録装置の具体的な実施形態を説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the image recording apparatus will be described.
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態の画像記録装置の一例を模式的に示したものである。図１において、１は供給部、２は貯留部、３は処理液付与部を表す。また、記録媒体はロール紙形態となっており、繰り出しローラ８１にロール紙を取り付け、その先頭部分を巻き取りローラ８２の周表面に設けられているくわえ込み部（不図示）に取り付ける。これらの繰り出しローラ８１と巻き取りローラ８２の間の区間に連続した記録媒体５が、図の矢印Ｈ方向に搬送され、この経路中で処理液の処理、インクの付与による画像形成、画像の乾燥が行われる。これらの処理のためにそれぞれ、処理液付与部３、画像形成用のインクジェットプリントヘッド群（インク付与部）６、画像形成後の画像内に残留する水を蒸発させる熱風乾燥炉７が、矢印Ｈ方向に順次、設置されている。
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows an example of an image recording apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, 1 is a supply part, 2 is a storage part, 3 is a process liquid provision part. The recording medium is in the form of a roll paper, and the roll paper is attached to the
図１の画像記録装置による一連の動作は次のように行われる。まず、菊全判の幅をもつロール紙形態の記録媒体５を繰り出しローラ８１に取り付け、その動作の終了信号を画像記録装置に送る。これにより、不図示の用紙先端検出及び用紙搬送機構が働いて、繰り出しローラ８１から記録媒体５を繰り出す。次いで、この記録媒体５を印刷経路に沿って送り出し、その先端部を巻き取りローラ８２まで送る。この後に、巻き取りローラ８２の周面上に設けられている用紙先端くわえ部に取り付け、繰り出しローラ８１及び巻き取りローラ８２の動作を停止する。以上の動作で、印刷経路内に記録媒体５が行きわたり、印刷準備が完了する。
A series of operations by the image recording apparatus of FIG. 1 is performed as follows. First, a
次に、繰り出しローラ８１から出てきた記録媒体５は、処理液付与部３に導かれる。そして、供給部１では、予め貯蔵部１１に収納されている処理液を、供給管１２を介して貯留部２に供給する。ここで供給される処理液は、２５℃において１２０００ｍＰａ・ｓの粘度を有している。この処理液は高粘度であるため、貯蔵部１１と貯留部２の間の水頭差で処理液を供給することは困難である。従って、供給管１２の途中に供給ポンプ１３を設置し、所定のタイミングで一定量の処理液の送出を行う。
Next, the
これらの過程を経て処理液が送出される貯留部２は、貯留容器２１及びヒーター（加熱部）２２で構成され、先の供給管１２により供給された処理液を一旦、貯留容器２１内に貯めておく。この貯留容器２１には残量検知器（不図示）が接地され、この検知結果に基づいて先に説明した供給ポンプ１３の動作を制御することで、常に適正な量の処理液を貯留容器２１内に貯めるようにできる。また、処理液は酸性であるため、貯留容器２１の材質としては、ＳＵＳ３１６やＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ等の耐食性に優れるものを使用する。
The storage unit 2 to which the processing liquid is sent out through these processes includes a
貯留容器２１の外壁面にはヒーター２２が接触貼付されており、このヒーター２２を駆動することによって、処理液を加温する。ここでは、処理液を８０℃まで加温し、貯留されている処理液の温度を常時、検知しながらヒーターへの通電量のＰＩＤ制御を行い、所望の温度に維持している。この加温によって、室温（２５℃）で１２０００ｍＰａ・ｓであった処理液の粘度は、３０００ｍＰａ・ｓ以下に低下する。また、貯留容器２１は、後述する処理液付与部３内のグラビアローラに処理液を供給する役目も兼ね備えている。処理液の液面において、グラビアローラが処理液に浸されている部分と、供給管１２の出口部分が接する部分以外の液面は、大気下に暴露する必要はない。このように、大気と接触する処理液の液面の面積を極力、少なくすることにより、処理液の加温が行われても有機溶媒等の処理液の構成成分の揮発を非常に少なくすることができる。
A
次に、処理液付与部３の動作によって、処理液を、記録媒体５に付与する。処理液付与部３は、グラビアローラ３１、オフセットローラ３２、ドクターブレード３３、及びバックアップローラ３４を有する。グラビアローラ３１は、その回転に伴って外周面の一部が貯留容器２１内の処理液内に浸され、更に外周面の別の箇所ではオフセットローラ３２の外周面の一部と所定の圧力で接触（外接）している。このオフセットローラ３２の外周面は、ＥＰＤＭを使用したゴムの面で形成されている。また、オフセットローラ３２のグラビアローラ３１と接触していない別の外周面は、背面にバックアップローラ３４を有した状態の記録媒体５に、所定の圧力で接触（外接）している。
Next, the processing liquid is applied to the
より具体的には、処理液付与部３による処理液の付与は以下のように行われる。まず、後に行われるインクジェットプリントヘッド群６からのインク吐出によるインクの吐出周期に同期した速度で、記録媒体５の搬送が行われる。それと共に、記録媒体５の搬送速度に同期した周速度となるように、図中の矢印に沿ったオフセットローラ３２の回転を行う。グラビアローラ３１はオフセットローラ３２に対して従動するように構成されているため、このオフセットローラ３２の回転に同期してグラビアローラ３１も矢印の方向に回転する。グラビアローラ３１が回転をすると、グラビアローラ３１の処理液に浸された外周面のセル内には処理液が充填された後、処理液の液面よりも上方に移動する。そして、その後にグラビアローラ３１の外周面に接触しているドクターブレード３３によって、グラビアローラ３１の外周面に付着している処理液の過剰分が掻き取られ、各セルに対して均一な量の処理液が充填された状態となる。更に、グラビアローラ３１とオフセットローラ３２の回転が進行すると、グラビアローラ３１外周面の処理液が充填された部分が、オフセットローラ３２と接触する。そして、この際、処理液が、グラビアローラ３１外周面のセル内からオフセットローラ３２の外周面に移動する。オフセットローラ３２の外周面の処理液が存在する部分がその回転に伴い記録媒体５に接触すると、オフセットローラ３２の外周面上から記録媒体５へ処理液が付与される。これらのローラの回転に伴う一連の動作が繰り返されることにより、記録媒体５に対する連続した処理液の均一な付与が行われる。
More specifically, application of the treatment liquid by the treatment liquid application unit 3 is performed as follows. First, the
なお、これらの動作の中で加温は貯留容器２１内のみで、グラビアローラ３１及びオフセットローラ３２の何れにおいても、処理液の加温はされない。このため、貯留容器２１から出た後の処理液は、グラビアローラ３１、オフセットローラ３２のそれぞれの外周面上を移動することによって、次第に温度が下がっていく。従って、記録媒体５の表面に処理液を付与する際、処理液は加温前の高い粘度に戻り、記録媒体５に処理液を付与した際には、記録媒体５の内部まで処理液（即ち、色材を凝集又は析出させる物質）が浸透しにくくなる。
In these operations, the heating is performed only in the
このように記録媒体５の処理液を付与された部分には、続いてインクジェットプリントヘッド群６によりインクが付与され、画像が形成される。インクジェットプリントヘッド群６は、個々のインクジェットプリントヘッドである６１、６２、６３、６４からなり、各インクジェットプリントヘッドは、菊全判の短辺寸法である６３６ｍｍ以上の長さでノズルを配列したものを用いる。これらのインクジェットプリントヘッド６１、６２、６３、６４からは、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローのそれぞれの色のインクを吐出するようにして、多色の画像印刷を可能としている。また、インクジェット方式による画像形成は、インクジェットプリントヘッド先端のノズルから記録媒体５までの距離によって画像品質が大きく変わる。従って、記録媒体５の下部には、記録媒体の上下方向の揺動を規制するためのプラテン９を設置している。
In this way, ink is applied by the inkjet
このインク付与時には、事前に付与された高粘度の処理液により、記録媒体５の表面付近には色材を凝集又は析出させる物質が多く存在している。従って、各色のインクを記録媒体に付与すると、インク中の色材と、色材を凝集又は析出させる物質は十分に接触して、色材の凝集・析出が効果的に行われる。そして、この、凝集・析出反応によりブリード等の不具合の発生を抑制して、高品位な画像を得ることができる。
At the time of applying the ink, there are many substances that aggregate or deposit the coloring material near the surface of the
この画像形成後、記録媒体５上にはインク中の溶媒も残留している。一般的にはインクジェット用インク中には６〜８割程度の水が含まれるが、この水が記録媒体の内部にまで入り込むと記録媒体を構成する繊維への作用でカールやコックリングの発生につながる。従って、このような現象の発生を防ぐために、画像形成の後続工程として、熱風乾燥機７により記録媒体上に残留する水を含む溶媒を除去する。
After this image formation, the solvent in the ink also remains on the
なお、このインクの溶媒除去の手法としては、本実施形態に示した熱風乾燥には限定されず、旧来から用いられている各種手法を何れも好適に適用できる。本実施形態以外の他の手法としては、赤外線加熱による方法、低湿空気を送風する方法、減圧する方法、吸収体を接触させる方法、または、これらを組み合わせる手法等を挙げることができる。 The method for removing the solvent of the ink is not limited to the hot air drying shown in the present embodiment, and any of various methods conventionally used can be suitably applied. Examples of methods other than the present embodiment include a method using infrared heating, a method of blowing low-humidity air, a method of reducing pressure, a method of bringing an absorber into contact, a method of combining these, and the like.
以上のように、一連の動作で画像形成された記録媒体は、巻き取りローラ８２の回転によって順次、巻き取られて印刷が完了する。
As described above, the recording medium on which an image is formed by a series of operations is sequentially wound by the rotation of the winding
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。なお、以下の説明では、「％」表記は重量基準で示す。また、以下では、文中「部」、及び「％」とあるものは、特に断りのない限り質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist. In the following description, “%” notation is based on weight. In the following, “part” and “%” in the text are based on mass unless otherwise specified.
（実施例１）
図１の画像記録装置を使用し、記録媒体としてオーローラコート（坪量：１２７．９ｇ／ｍ2）のロール紙（菊全幅）を繰り出しローラ８１に取り付けた。処理液として、以下の組成のものを調製した。
マロン酸 ３０％
メチルカルビトール ３０％
水酸化カリウム（ｐＨ緩衝用） １％
ノニオン性界面活性剤 １％
ヒドロキシエチルセルロ−ス（増粘剤） １０％
水 残量
このように調製した処理液の粘度及び表面張力を測定したところ、２５℃においてそれぞれ、１２０００ｍＰａ・ｓ及び３０ｍＮ／ｍであった。
Example 1
Using the image recording apparatus of FIG. 1, roll paper (full width of chrysanthemum) with an Aurora coat (basis weight: 127.9 g / m 2 ) was attached to the feeding
Malonic acid 30%
Methyl carbitol 30%
Potassium hydroxide (for pH buffering) 1%
Hydroxyethyl cellulose (thickener) 10%
Residual amount of water The viscosity and surface tension of the treatment liquid thus prepared were measured and found to be 12000 mPa · s and 30 mN / m at 25 ° C., respectively.
また、貯留容器２１の外壁に接触したヒーター２２の温度を８０℃に設定した。その設定後に、貯蔵部１１に処理液を入れて、（第１実施形態）欄で説明した通りに、印刷を実施した。
Further, the temperature of the
印刷動作中は貯留容器２１内の処理液の残量が所定値以下と検出されるとポンプ１３が動作して適宜、処理液が貯留容器２１に送液される。これにより、貯留容器２１内には、常に一定量（Ａ４判換算で２００枚相当分の量）の処理液が加温されながら貯留される。また、グラビアローラ３１は６ｍＬ／ｍ2のセル容積を有するものを用い、記録媒体への処理液の付与時の温度を下げることを考慮して、オフセットローラ３２の直径を、グラビアローラ３３の直径の３倍の大きさとした。
During the printing operation, when it is detected that the remaining amount of the processing liquid in the
印刷中の処理液の温度を測定したところ、周囲環境温度（室温）が２７℃である時に、貯留容器２１内では８０℃（設定温度）、グラビアローラ３１とオフセットローラ３２との接触点では５０℃であった。そして、オフセットローラ３２とバックアップローラ３４との接触点では３０℃であった。このオフセットローラ３２とバックアップローラ３４との接触点は記録媒体５が両ローラの接触する間を通過する部分、即ち、処理液が記録媒体５に付与される（塗工される）地点となる。従って、記録媒体に付与される時点で、処理液の温度は周囲環境温度付近に戻ったことが分かる。
When the temperature of the processing liquid during printing was measured, when the ambient environment temperature (room temperature) was 27 ° C., 80 ° C. (set temperature) in the
更に一連の印刷動作によって、菊全判のカラー画像で１００枚の連続印刷を行った。できあがった印刷物はいずれも鮮明で濃度やブリード等の不具合はなく、用紙の風合いに関しても問題はなかった。この結果、図１の画像記録装置により、高品位な画像を得られることを確認できた。 Furthermore, 100 sheets of continuous printing was performed with a full color image of Kiku by a series of printing operations. The finished printed matter was clear and free from defects such as density and bleeding, and there was no problem with the texture of the paper. As a result, it was confirmed that a high-quality image could be obtained by the image recording apparatus of FIG.
（実施例２）
図２は、実施例２で使用した画像記録装置を表す図である。図２の画像記録装置は、図１の画像記録装置とは、貯留容器２３とグラビアローラ３１の配置を変更した点が異なる。本実施例の画像記録装置では、オフセットローラ３２に対して、鉛直方向の直上にグラビアローラ３１、直下に記録媒体５との接触部を配置した。これにより、グラビアローラ３１とオフセットローラ３２間の接触点と、オフセットローラ３２と記録媒体５間の接触点と、の間の距離を、最大限に確保することが可能となる。このため、処理液が記録媒体５に付与されるまでに、加温された処理液の温度を十分に下げることが可能となる。この結果、記録媒体５の表層での処理液の存在状態を、より理想的にすることができる。
(Example 2)
FIG. 2 is a diagram illustrating the image recording apparatus used in the second embodiment. The image recording apparatus in FIG. 2 differs from the image recording apparatus in FIG. 1 in that the arrangement of the
貯留容器２３内における処理液の設定温度を８０℃として、先の実施例１と同様に、処理液の温度を実測した。この結果、記録媒体５が通過するオフセットローラ３２とバックアップローラ３４の間における処理液の温度は２８℃であった。従って、記録媒体５に処理液が付与される時点で、処理液の温度は周囲環境温度（室温）付近に戻ったことが分かる。
The processing solution temperature in the
（実施例３）
図３は、実施例３で使用した画像記録装置を表す図である。図３の画像記録装置は、図２の画像記録装置とは、オフセットローラを多段で連動させ３５〜３８の４本のローラで構成している点が異なる。これにより、記録媒体５への処理液の付与時に、処理液中の余熱（ヒーター２４からの伝熱による余熱）の影響を更に小さくすることができる。
(Example 3)
FIG. 3 is a diagram illustrating the image recording apparatus used in the third embodiment. The image recording apparatus of FIG. 3 differs from the image recording apparatus of FIG. 2 in that offset rollers are interlocked in multiple stages and configured with four rollers 35-38. Thereby, at the time of applying the treatment liquid to the
本実施例では、周囲環境温度（室温）が２５℃である時に、貯留容器２３内で処理液を９０℃に加温した。印刷中の処理液の温度を測定したところ、処理液が記録媒体５に付与される地点であるオフセットローラ３８とバックアップローラ３４の間では、２８℃であった。このようにオフセットローラを多段にすることで、処理液が自然冷却される区間がより長くなり、処理液が記録媒体５に付与される地点では、より効果的に処理液の温度を環境温度付近に戻すことができる。
In this example, when the ambient environment temperature (room temperature) was 25 ° C., the treatment liquid was heated to 90 ° C. in the
（実施例４）
図４は、実施例４で使用した画像記録装置を表す図である。図４の画像記録装置は、図１の画像記録装置とは、オフセットローラ３２の内部にローラ冷却器（冷却部）３９を設け、更に繰り出しローラ８１を冷却する用紙冷却器４を設ける点が異なる。
Example 4
FIG. 4 is a diagram illustrating the image recording apparatus used in the fourth embodiment. The image recording apparatus in FIG. 4 differs from the image recording apparatus in FIG. 1 in that a roller cooler (cooling unit) 39 is provided inside the offset
ここで、ローラ冷却器３９は、ヒーター２２からの伝熱の影響でオフセットローラ３２の表面温度が上昇した場合に、その温度を周囲環境温度（室温）付近まで冷却するために設けている。これにより、オフセットローラ３２上での処理液の温度上昇を防止して、記録媒体５に高粘度の処理液を付与することを確実にすることができる。このローラ冷却器３９はペルチェ素子で構成されている。
Here, the
また、用紙冷却器４は、繰り出しローラ８１全体を覆う形態で設置しており、印刷準備に伴って冷却槽４１が動作して、繰り出しローラ８１に取り付けられている記録媒体５全体を冷却する。更に、この冷却槽４１に設けられている用紙送り出し口４２から記録媒体５が送り出される構成をとっている。この冷却槽４１は、槽の内部で冷却された空気が循環する機構をとっており、その冷却空気の伝熱作用によって記録媒体５の全体が冷却される。ここでは、冷却空気を０℃以上５℃以下になるように設定している。金属に比べると記録媒体５の熱伝導率は非常に低いため、図４の画像記録装置で連続的に印刷動作を行っている時に、短時間で記録媒体５を冷却することは難しい。このため、図４の装置では、冷却に十分な時間をかけるために、ロール紙全体を冷却槽４１の中に収納して冷却を行う。
In addition, the sheet cooler 4 is installed so as to cover the
このローラ冷却器３９及び用紙冷却器４の併設によって、記録媒体５への付与時には処理液の温度を効果的に低下させることができる。これにより記録媒体５に付与された処理液は、加温前と同様の高い粘度となり、記録媒体５の内部への過剰な浸透を防止することができる。なお、ローラ冷却器３９及び用紙冷却器４は必ずしも両方を設置する必要はなく、処理液の構成成分やグラビアローラ・オフセットローラの形態に応じて、何れか一方のみを用いても良い。
By providing the
本実施例では、周囲環境温度（室温）が２５℃であり、貯留容器２３内で処理液を９０℃に加温した。他の箇所における処理液の温度を測定したところ、記録媒体５が通過するオフセットローラ３２とバックアップローラ３４の間における処理液の温度は２５℃であった。このようにオフセットローラ３２の冷却とロール紙の冷却を併用することで、グラビアローラ３１に供給後の処理液の冷却を更に効果的に達成できることが分かる。
In this example, the ambient environment temperature (room temperature) was 25 ° C., and the treatment liquid was heated to 90 ° C. in the
１ 供給部
２ 貯留部
３ 処理液付与部
４ 用紙冷却器
５ 記録媒体
６ インクジェットプリントヘッド群
７ 熱風乾燥炉
１１ 貯蔵部
２１、２３ 貯留部
２２、２４ ヒーター
３１ グラビアローラ
３２、３５、３６、３７、３８ オフセットローラ
３９ ローラ冷却器
６１、６２、６３、６４ インクジェットプリントヘッド
DESCRIPTION OF
Claims (13)
加温した前記処理液をグラビアローラに供給する工程と、
加温した前記処理液の温度を低下させる工程と、
記録媒体に、温度を低下させた前記処理液を付与する工程と、
前記記録媒体に、前記色材を含有するインクを付与する工程と、
を有する画像記録方法。 Heating the treatment liquid for aggregating or precipitating the coloring material;
Supplying the heated treatment liquid to a gravure roller;
Reducing the temperature of the heated treatment liquid;
Applying the treatment liquid having a reduced temperature to a recording medium;
Applying the ink containing the colorant to the recording medium;
An image recording method comprising:
前記グラビアローラの外周面を前記記録媒体に接触させることにより、前記グラビアローラから直接、前記記録媒体に処理液を付与する、請求項１に記載の画像記録方法。 In the step of applying the treatment liquid to the recording medium,
The image recording method according to claim 1, wherein the processing liquid is applied directly to the recording medium from the gravure roller by bringing an outer peripheral surface of the gravure roller into contact with the recording medium.
前記グラビアローラからオフセットローラに前記処理液を供給する工程と、
前記記録媒体に、前記オフセットローラ上の処理液を付与する工程と、
を有する、請求項１に記載の画像記録方法。 The step of applying the treatment liquid to the recording medium includes
Supplying the processing liquid from the gravure roller to the offset roller;
Applying a treatment liquid on the offset roller to the recording medium;
The image recording method according to claim 1, comprising:
前記記録媒体に、オフセットローラ上の処理液を付与する工程では、
前記複数のオフセットローラを連動して回転させることにより、前記グラビアローラ側から記録媒体側に向かって前記複数のオフセットローラ上を、前記処理液が移動する工程と、
前記複数のオフセットローラのうち、外周面が前記記録媒体に接するオフセットローラから前記記録媒体に処理液を付与する工程と、
を有する、請求項４に記載の画像記録方法。 The offset roller is composed of a plurality of offset rollers arranged so that adjacent offset rollers circumscribe each other,
In the step of applying the processing liquid on the offset roller to the recording medium,
The process liquid moves on the plurality of offset rollers from the gravure roller side toward the recording medium side by rotating the plurality of offset rollers in conjunction with each other;
Applying a treatment liquid to the recording medium from an offset roller whose outer peripheral surface is in contact with the recording medium among the plurality of offset rollers;
The image recording method according to claim 4, comprising:
前記記録媒体を冷却する工程を有する、請求項１〜７の何れか１項に記載の画像記録方法。 Before the step of applying the treatment liquid to the recording medium,
The image recording method according to claim 1, further comprising a step of cooling the recording medium.
前記グラビアローラを有し、加温した前記処理液の温度を低下させた後、前記処理液を記録媒体に付与する処理液付与部と、
記録媒体に、前記色材を含有するインクを付与するインク付与部と、
を有する画像記録装置。 A heating unit for aggregating or precipitating the coloring material, and then supplying the gravure roller;
A treatment liquid applying unit that includes the gravure roller and reduces the temperature of the heated treatment liquid, and then applies the treatment liquid to a recording medium;
An ink application unit for applying an ink containing the colorant to the recording medium;
An image recording apparatus.
前記処理液を貯蔵する貯蔵部と、
前記貯蔵部と連通して前記処理液を貯留する貯留部と、
前記貯留部内の処理液を加温する加温部と、
を有し、
前記貯留部内の処理液が前記グラビアローラに供給されるように構成される、請求項９に記載の画像記録装置。 The supply unit
A storage unit for storing the treatment liquid;
A reservoir that communicates with the reservoir and stores the treatment liquid;
A heating unit for heating the treatment liquid in the storage unit;
Have
The image recording apparatus according to claim 9, wherein the processing liquid in the storage unit is configured to be supplied to the gravure roller.
前記グラビアローラに外接すると共に前記記録媒体に外接することが可能なオフセットローラを有する、請求項１０または１１に記載の画像記録装置。 The treatment liquid application unit further includes
The image recording apparatus according to claim 10, further comprising an offset roller that circumscribes the gravure roller and that can circumscribe the recording medium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013265292A JP2015120290A (en) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | Image recording method, and image recording apparatus |
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|---|---|
| JP2015120290A true JP2015120290A (en) | 2015-07-02 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017047651A (en) * | 2015-09-04 | 2017-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | Recording method |
| JP2017217909A (en) * | 2016-06-01 | 2017-12-14 | キヤノン株式会社 | Inkjet recording method and inkjet recording device |
| KR20180021366A (en) * | 2015-09-18 | 2018-03-02 | 가부시키가이샤 씽크. 라보라토리 | Gravure printing method |
-
2013
- 2013-12-24 JP JP2013265292A patent/JP2015120290A/en active Pending
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| KR101933160B1 (en) * | 2015-09-18 | 2019-03-15 | 가부시키가이샤 씽크. 라보라토리 | Gravure printing method |
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